Capitolul 5

Controlul Pierderilor Reale: Managementul Scurgerilor si al Presiunii

 

  • Avansari considerabile au avut loc in ceea ce priveste domeniul managementului de scurgeri incepand cu anii 90 , mai ales in intelegerea modului cum apar scurgerile si in inovarea noilor metode de a controla in mod economicos pierderile cauzate de scurgeri .
  • Acest capitol raspunde intrebarii : Cum sa controlam in mod economic scurgerile ? Ofera instructiuni despre cele mai eficiente metode de control al scurgerilor disponibile intr-o lume cu tehnologie ce avanseaza in mod continuu .

 

11 Pasi pentru a pregatii un program de management sustenabil de control al scurgerilor :

1 . Identifica o echipa ce va prelua sefia programului , si va distribui progresul in mod repetat si va implementa in mod continuu cele mai bune practici de management pentru controlul scurgerilor 2.Compileaza auditul ,,de sus in jos’’ al apei pentru a cuantifica volumul initial al pierderilor reale ; Asociaza o valoare de cost pentru acest volum de pierderi reale .

3.Valideaza volumul de intrare in sistem al auditului apei prin testarea metrelor sursa.

4.Identifica preliminar o arie tinta de reducere a pierderilor reale , notand economiile de cost avute ca scop din reducerea scurgerilor.

5.Cuantifica componentele de volum a scurgerii (pierderi raportate, pierderi neraportate , si scurgerile de fundal ) prin aplicarea metodei de analiza a componentelor .

6 . Asociaza costuri catre componentele individuale ale volumelor de scurgeri .

7.Compileaza planul pe termen scurt pentru reductia pe termen scurt a scurgerii prin identificarea metodelor de reducere a scuregerilor si a resurselor necesare pentru a avea succes in atingerea tintelor initiale inca de la inceput.

8.Implementeaza planul pe termen scurt si redu volumele de scurgere catre nivele economice pe termen scurt .

9.Revizuieste rezultate si confirma presupuneri ; revizuieste planul dupa cum e necesar.

10.Recalculeaza componentele de analiza bazandu-te pe orice noi presupuneri.

11.Stabiliste tinte pentru reduceri pe termen mediu si lung , incluzand metode si tinte .

 

  1. Controlul activ al scurgerilor: identificarea și cuantificarea scurgerilor existente într-un sistem de distribuție, de obicei prin efectuarea de sondaje sonice de detectare a scurgerii și monitorizarea continuă a fluxurilor în zone mici sau în zone contorizate de district.
  2. Activitati de optimizare a reparatiilor scurgerilor . Asigurarea reparațiilor la timp și de durată este esențială pentru succesul programului de gestionare a scurgerilor.
  3. Managementul presiunilor. Nivelurile de scurgere pot fi inbunatatite sau inrautatite strict prin schimbari in nivelul presiunii de operare.
  4. Reabilitarea si innoirea sistemului . Toate activele conductelor ajung în cele din urmă la sfârșitul vieții utile și trebuie reabilitate sau înlocuite dacă vor continue să presteze servicii.

Formularea unui target de reducere a pierderilor .

Controlul pierderilor în majoritatea domeniilor este un efort de diminuare a randamentelor, unde pierderile nu pot fi niciodată eliminate complet. Când pierderile sunt excesive, reduceri relativ mari pot apărea timpuriu într-un program de control al pierderilor, la costuri relativ mici.,, low-hanging fruit ‘’

 

Cu toate acestea, reducerea suplimentară a pierderilor necesită costuri și eforturi tot mai mari pentru a recupera profituri în scădere. Există un punct de pauză, dincolo de care efortul de control al pierderilor costă mai mult decât valoarea recuperărilor. În acest caz, recuperarea suplimentară a pierderilor nu este fezabila din punct de vedere economic. Acest nivel este ELL, sau nivelul țintă conceptual de pierderi reale de căutat. Dacă o utilitate a apei tocmai a început să-și auditeze operațiunile și nu a utilizat metode active de control al scurgerilor, este probabil să existe pierderi considerabile și este posibilă din punct de vedere economic să recupereze o porțiune notabilă din acele pierderi. Noile controale de scurgere vor genera probabil economii inițiale considerabile, dar utilitatea apei trebuie să proiecteze cu atenție recuperarea suplimentară a pierderilor pe care noi să o urmărim economic.

 

O serie de abordări au fost dezvoltate pentru calcularea ELL. Primele metode concepute în acest scop sunt complexe și necesită efectuarea unor lucrări de reducere considerabilă a scurgerilor, împreună cu analiza riguroasă a datelor privind repararea și costurile detaliate. O discuție detaliată a acestei abordări pentru stabilirea țintei economice este prezentată în raportul Fundației de Cercetare AWWA Evaluarea pierderilor de apă și planificarea strategiilor de reducere a pierderilor.

 

Abordări mai recente au ușurat acest proces prin simplificarea calculelor componentelor ELL pe termen scurt prin evaluarea rapidă a parametrilor de intervenție economică pentru componenta de pierdere reală nedeclarată a ELL. Membrii Forței Task a Asociației Internaționale a Pierderilor de Apă continuă să perfecționeze metodele de control al scurgerilor economice prin încorporarea opțiunilor de administrare și a beneficiilor în calculatoarele ELL.

 

 

Deși ILI este un indicator de referință, utilitățile de apă care lucrează în fazele incipiente ale unui program pot utiliza ILI pentru a stabili o țintă preliminară de scurgere. Ținta poate fi perfecționată pe măsură ce strategia de gestionare a scurgerilor avansează, producând date de teren mai fiabile cu privire la aparițiile de scurgeri și cel mai eficient mijloc de control.

 

ELL depinde de costul apei. Cu cât este mai mare costul scurgerii apei, cu atât scade ELL. Cu cât sistemul este mai predispus să aibă scurgeri, cu atât va fi mai intens efortul de gestionare a scurgerilor.

 

După ce este stabilit un interval țintă inițial, auditorul are o estimare a potențialelor economii de costuri care trebuie reținute prin reducerea inițială a scurgerilor. Aceste economii potențiale pot fi evaluate cu costurile posibilelor controale de scurgere pentru a determina planul adecvat de gestionare a scurgerilor. În cele din urmă, setarea țintei și planificarea controlului pierderilor devin un proces iterativ. Obiectivele inițiale sunt de obicei revizuite după efectuarea activităților inițiale de reducere a scurgerilor, generând date mai fiabile cu privire la tipurile și cantitățile de scurgeri care apar în sistemul de distribuție a apei. Prin urmare, este acceptabil ca țintele inițiale de scurgere să fie aproximative și să fie supuse rafinării ulterioare.

Controlul activ al pierderilor ( gasirea scurgerilor inainte ca ele sa te gaseasca pe tine)

 

Noi pierderi apar continuu într-un sistem de distribuție a apei; prin urmare, activitățile de reducere a pierderilor ar trebui să fie concepute astfel încât să reducă nivelurile de scurgere existente la niveluri economice și să susțină în cel mai mare grad posibil niveluri scazute de lichidare . Trebuie să fie înțeles ca este mai bine de stabilit intervenții pe termen scurt, mediu și lung concepute pentru a susține beneficiile programului de gestionare a scurgerilor.

 

După cum s-a discutat în capitolul 2, auditul apei are loc la trei niveluri de perfecționare :

  • Abordare de sus în jos: procesul dextop inițial de culegere a informațiilor din înregistrări, proceduri, date și alte sisteme informaționale.
  • Analiza componentelor: o tehnică care modelează volumele de scurgeri pe baza naturii ocurențelor și duratelor.
  • Abordare de jos: validarea rezultatelor de sus în jos cu măsurători de câmp și date efective, cum ar fi pierderi de scurgeri, calculate din fluxuri integrate de zonă minimă sau DMA, sau implementarea temporară de monitoare acustice pentru a evalua potențialul de reducere a scurgerilor cu un program de monitorizare.

Metoda de echilibrare a apei de sus în jos pentru identificarea volumelor de pierderi reale este foarte utilă pentru o privire rapidă și largă a performanței întregului sistem sau pentru o privire asupra volumelor de pierderi reale pentru regiuni distincte din cadrul unui sistem de utilitate. Cu toate acestea, abordarea de sus în jos nu permite o analiză detaliată a componentelor și volumelor separate ale pierderii reale. În cele din urmă, auditorul de apă poate valida și îmbunătăți mai bine acuratețea auditului apei atunci când este analizat printr-o analiză a componentelor, măsurători de jos în sus sau ambele evaluări. Cele trei componente ale pierderilor de scurgeri apar în moduri diferite și sunt necesare instrumente specifice pentru intervenția cea mai reușită.

Cele trei componente ale pierderilor de scurgeri apar în moduri diferite și sunt necesare instrumente specifice pentru cea mai reușită intervenție.

Analiza Componentelor

După ce CARL a fost estimat din auditul apei în jos, se recomandă să încercați să cuantificați în mare parte diferitele componente ale scurgerilor, pentru a înțelege care componente sunt cea mai mare porțiune a CARL și cum apar aceste pierderi. Analiza componentelor necesită mai multe date decât abordarea de audit de apă de sus în jos, dar este încă în mare parte un exercițiu dextop; prin urmare, nu este la fel de intensiv în resurse ca evaluarea de jos în sus, ceea ce necesită utilizarea de echipamente hidraulice de măsurare în sistemul de distribuție a apei.

A avea o estimare a componentelor individuale ale volumului CARL este important, deoarece anumite strategii de scurgere sunt eficiente numai pentru anumite tipuri de scurgeri. De exemplu, scurgerea de fundal este, prin definiție, nedetectabilă prin metode de detectare a scurgerilor sonice. Dacă un sistem suportă cantități mari de scurgeri de fond, anchetele sonice de detectare a scurgerilor nu vor fi eficiente în a detecta această scurgere. Cu toate acestea, managementul presiunilor poate fi un instrument eficient pentru a reduce scurgerile de fond.

Analiza componentelor creează estimări logice ale volumelor de scurgeri prin evaluarea tipurilor de evenimente de scurgere întâlnite în mod obișnuit în sistem și analizarea acestora utilizând debitele de scurgere specifice, timpii de răspuns la acele evenimente, împreună cu presiunile medii și alte date ușor disponibile. Suma estimărilor este apoi comparată cu CARL identificată în analiza de sus în jos și cu următorii patru pași:

 

Pasul 1: Cuantificați scurgerile raportate curente (CRL)

Volumul anual al scurgerilor raportate curent (CRL) poate fi evaluat prin însumarea produsului fiecărei scurgeri pe an prin debitul scurgerii (ajustat pentru presiune),  la timpul de rulare al fiecărei scurgeri. Aceasta poate fi simplificată aplicând următoarea ecuație:

CRL anual = suma de [(NLr)(QLr-ave)(Tave)]

Unde :

Nlr=numărul de scurgeri anuale raportate și evenimente de rupere la rețeaua de apă și serviciu pentru clienți (scurgerile / pauzele raportate sunt acele evenimente în care apa iese la suprafata si eventimentul este raportat)

QLr-ave= debitul mediu pentru scurgerile / pauzele raportate la presiunea medie actuală a sistemului.

Tave= timpul de rulare mediu, suma mediei de conștientizare, locație și timp de reparație alocate fiecărui tip de scurgere. Trebuie făcute calcule separate pentru dimensiunile diferite ale rețelei și pentru conexiunile de serviciu. Timpurile medii de rulare pot fi comparate cu cele utilizate în formula UARL.

  • 3 zile pentru spargeri in conducte raportate /
  • 8 zile pentru scurgeri raportate din reteaua de serviciu
  • 9 zile pentru scurgeri raportate pe servicii.

 

Pasul 2 :

Controlul activ al scurgerilor asigură supravegherea proactivă a scurgerilor nereportate sau a celor care nu sunt vizibile de la sol, dar care pot fi detectate prin monitorizarea continuă a fluxului în DMA-uri sau tehnici de detectare a scurgerilor, cum ar fi monitorizarea acustică continuă. Aceste abordări sunt detaliate în secțiunile „Masurarea și analiza fluxului de zonă sau DMA pentru a cuantifica și gestiona volumele de scurgeri”, respectiv „Detectarea scurgerii acustice”. Multe utilități de apă programează echipajele pentru a efectua sondarea periodică a scurgerilor pentru a identifica scurgerile nereportate.

Porțiunea de scurgere nereportată într-o instalație de apă care poate fi justificată din punct de vedere al costurilor pentru a identifica și repara este raportată la nivelul scurgerii nereportate (EUL). Un program preliminar pentru anchetele de detecție a scurgerii sonice sau măsurarea zonei, inclusiv un buget anual adecvat pentru intervențiile active de control al scurgerilor, poate fi evaluat folosind doar trei parametri.

  1. Costul variabil al pierderilor reale, CV-ul (în dolari la o mie de galoane sau la $/ mii de galoane).
  2. Costul unei intervenții de anchetă pentru detectarea scurgerilor, CI ($ / mile de rețea / an, exclusiv costurile de reparație).
  3. Rata medie de creștere (RR) a scurgerilor nedeclarate (mii de galoane / mile de rețea / zi într-un an)

 

 

Nivelul adecvat de intervenție pentru a controla pierderile reale nereportate (URL) poate fi evaluat în ceea ce privește eficiența economică a studiilor frecvente privind scurgerile. Acest lucru este proporțional cu costul sondajului de scurgere (CI) și invers proporțional cu costul variabil al pierderilor reale (CV) – cu cât costul apei este mai mare, cu atât frecvența sondajului este mai scurtă. De asemenea, este invers proporțională cu rata de creștere a scurgerilor nereportate între sondaje, cu cât frecvența este mai scurtă. Acest lucru este exprimat matematic ca:

 

  • Frecventa interventiei economice (EIF) (luni) =[ 0,789 * (CI/CV)/RR] 0.5
  • Procentul sistemului de inspecție anuală (presupunând un program continuu) EP% este inversul FEI: procentajul economic al sistemului supus osndajului =100%*12/EIF

 

  • Bugetul anual corespunzător pentru intervenție este apoi costul pentru a analiza întregul sistem înmulțit cu procentul economic al sistemului care urmează să fie examinat.

bugetul mediu anual pentru intervenție = costul sondajului privind scurgerile (CI) * procentul economic al sistemului care urmează să fie studiat

 

  • EUL calculat exprimat în unități de mii de galoane este raportul dintre bugetul anual pentru intervenție și costul variabil în pierderi reale: EUL = bugetul mediu pentru intervenție / CV

 

Dacă nu s-au efectuat anterior activități de detectare și reparare a scurgerilor, o estimare aproximativă a RR poate fi calculată din creșterea pierderilor reale din auditurile anuale de apă efectuate pe mai mulți ani. Dacă utilitatea a efectuat anterior lucrări de detectare și reparare a scurgerilor, RR poate fi evaluată din numărul și debitele de pauze și neetanșeuri nereportate găsite, împărțite la perioada de timp dintre sondajele de scurgeri. Ecuațiile pot fi utilizate pentru a oferi o estimare rapidă a celor patru parametri pentru intervenția economică (FEI, EP%, ABI și EUL). Această abordare poate fi folosită și pentru a identifica dacă bugetul anual curent și frecvența sondajelor de scurgere sunt adecvate.

 

 

Pasul 3

 

Estimați scurgerea de fundal inevitabilă (UBL) și scorul de fundal țintă (TBL).  Acest lucru se face in 2 taskuri :

 

  1. Calculul UBL-ului pentru sistem.

 

UBL (thous/ gal/d)= [(0.20*Lm)+(0.008*Nc)+(0.34*Lc)]x(Pav/70)1.5 unde

 

Lm=lungimea totala a conductelor de apa (mi)

Nc= numarul de servicii de conexiune

Lc= lungimea totala a conductelor private  Nc*Lp

Pav=presiunea medie a sistemului (psi)

  1. Calculați TBL utilizând un multiplicator numit factor de condiție a infrastructurii.

 

Nu toată infrastructura îndeplinește criteriile asumate pentru ecuația UBL. Diferite sisteme au caracteristici variate, inclusiv vârsta, machiajul materialelor și accesoriilor pentru conducte și variabilitatea presiunii. Se folosește un multiplicator numit factorul condiție de infrastructură (ICF) și exprimă raportul dintre TBL și UBL calculat anterior. TBL este apoi definit astfel: TBL poate fi estimat prin înmulțirea UBL calculat cu un ICF. Acest lucru este similar cu conceptul de ILI unde:

 

TBL(thous gal/d)=ICF*UBL

 

ILI= pierderi curente anuale reale/pierderi anuale inevitabile

ICF= TBL/UBL

 

ICF ul poate fi estimat sau calculat in mai multe feluri diferite:

 

  • Metoda ICF A:

Efectuați detectarea și repararea completă a scurgerii în DMA-urile reprezentative ale sistemului. Folosind fluxurile de noapte în perioadele selectate cu grijă ale anului, comparați scurgerile de fond măsurate imediat după un program de detectare a scurgerilor active ” găsește și repară ” cu cel derivat din formula UBL: ICF va fi raportul dintre cele două valori. Metoda necesită cea mai mare cantitate de muncă și, prin urmare, este potrivită numai pentru utilitățile care utilizează programe extinse de gestionare a scurgerilor. Este de obicei utilizat pentru a rafina estimările anterioare ale ICF.

 

 

  • Metoda ICF B:

Test de trepte de presiune. Acest lucru poate fi utilizat numai pentru sisteme cu conducte rigide (metalice). Într-o zonă sau DMA alimentată de o singură rețea, când ora minimă (debitul de noapte) s-a stabilizat, scădeați presiunea de intrare în mai multe trepte de 30 de minute prin închiderea treptată a robinetului de intrare. Datele de flux, împreună cu presiunile măsurate la locația reprezentativă a presiunii medii care apar în DMA, presiunea de zonă medie (AZP) poate fi utilizată pentru calcularea ICF.

 

 

  • Metoda ICF C:

Folosind analiza de sensibilitate, estimați cele mai bune cazuri / cele mai rele cazuri ale ICF din analiza componentelor și utilizați media. Cel mai bun caz este să presupunem că o ICF de 1 poate fi realizată pe termen scurt (dar acest lucru ar fi realist doar dacă ILI ar fi foarte scăzut, mai puțin de 1,5) Cel mai rău caz este să presupunem că, după deducerea raportată și volumele EUL calculate din CARL, toate pierderile reale rămase sunt atribuibile scurgerilor de fond și calculării ICF în consecință. În stadiul incipient al stabilirii obiectivelor ELL pe termen scurt, o abordare de mijloc ar putea fi calcularea celor două valori extreme pentru ICF și asumarea mediei acestor două valori.

 

  • Metoda ICF D:

Presupunem că ICF va fi egală cu valoarea ILI atunci când nivelurile țintă de scurgere au fost atinse. Cu toate acestea, dacă scurgerile variază mult pe întregul sistem de distribuție, așa cum se întâmplă adesea în sistemele mari, ILI mediu la nivelul întregului sistem nu poate fi reprezentativ pentru ILI în anumite zone sau DMA în care ILI specific este mult mai mare sau mai mic decât ILI mediu.

 

 

  • Metoda ICF E:

După ce a decis o ILI-5.0 țintă în cazul CWC după orientările de stabilire a țintei, calculați pierderea reală țintă (TRL) la presiunea curentă din următoarea ecuație: TRL = CARL * (ILI țintă / ILI curent)

 

Ca TRL = CRL + EUL + TBL, apoi TBL = TRL-CRL-EUC, și TBL = CARL * (ILI țintă / ILI actuală) -CARL – EUL și în cadrul acestei abordări luând ținta ILI egală cu ILI-ul actual, apoi TBL = CARL-CRL-EUL

 

 

  • ICF poate fi apoi calculat ca raport între TBL / UBL și ar trebui să fie, de preferință, în mod rezonabil apropiat de ILI țintă

 

Pasul 4 : Estimați scurgerea potențial recuperabilă (PRL)

 

Atunci când cele trei componente ale TRL au fost evaluate, scurgerea potențial recuperabilă (PRL) este diferența dintre CARL și TRL, după cum a fost calculată

PRL = CARL-CRL-EUL-TBL

 

 

Practic, practicile de gestionare a scurgerii CWC sunt în mare măsură reactive și se concentrează aproape în totalitate asupra scurgerilor raportate și a pauzelor principale. Cu toate acestea, un exemplu de analiză inițială a componentelor prezentate constată că CRL este de doar 18,9 mil gal / an, ceea ce reprezintă doar 2,6 la sută din pierderea reală anuală.

Cu programul actual al studiilor de control al scurgerilor active o singură dată la 5 ani, scurgerea nereportată este în jur de 183 mil gal / an, dar frecvența economică a analizei de intervenție arată că acesta ar trebui redus la o valoare in jur de 112 mil gal / an, cu aproximativ o treime din sistem sa fie verificat anual.. Analiza estimează TBL (presupunând un ICF de 3,9) ca 204 mil/Gal sau aproximativ 28 la sută din pierderea reală anuală actuală; lăsând 402 mil gal / an ca primă estimare a PRL, reprezentând 54 la sută din scurgerile curente.

Analiza intervenției economice este justificată pentru studii mai frecvente privind scurgerile. Cu toate acestea, prevederile pentru monitorizarea fluxului în regiuni discrete sau DMA-uri ar îmbunătăți direcționarea zonala pentru intervenții active de control al scurgerilor. Monitorizarea continuă a fluxului în zone discrete, așa cum este detaliat în secțiunea următoare, poate reduce timpul de conștientizare pentru scurgerile nereportate și poate reduce pierderile anuale cauzate de scurgerile nereportate. Un program de control al scurgerilor active mai structurat și continuu va permite CWC să reducă și să susțină un nivel mai scăzut din punct de vedere economic. Multe opțiuni active de control al scurgerilor există pentru a evalua CWC.

Cantitățile semnificative de scurgeri de fond și scurgeri potențial recuperabile sugerează că CWC ar putea beneficia, de asemenea, de optimizarea presiunilor sistemului de distribuție, ceea ce va reduce debitele tuturor scurgerilor existente, pe lângă reducerea frecvenței de scurgeri noi, rata creșterii scurgerilor nereportate, și costuri de reparație.

O serie de îmbunătățiri ale gestionării presiunii sunt ieftine și pot fi implementate în mod fezabil pe termen scurt. Alte tehnici necesită instalarea supapelor de reducere a presiunii și sunt considerate îmbunătățiri pe termen mediu – lung. Modernizarea sistemului de distribuție prin înlocuire sau reabilitare va reduce, de asemenea, scurgerile de fundal, însă această opțiune necesită cel mai lung timp de implementare, precum și cea mai costisitoare metoda.

Masurarea și analiza fluxului de zonal sau DMA pentru a cuantifica și gestiona volumele de scurgere

Cel mai precis mijloc de a cuantifica componentele individuale ale scurgerilor într-un sistem de distribuție a apei este de a obține măsurări de jos în jos ale debitului și presiunii apei. Aceasta este, de asemenea, cea mai intensivă si costisitoare ca resurse dintre cele trei metode, deoarece necesită ca zonele sistemului de distribuție să fie izolate prin închiderea unor supape și debitmetre instalate pe una sau mai multe rețele de apă care servesc ca alimentare la DMA.

Monitorizarea fluxurilor în zone sau zone discrete ale sistemului de distribuție a apei oferă o serie de avantaje utilității apei în optimizarea eficienței aprovizionării cu apă. Pentru a prezenta cel mai bine principiile pentru proiectarea și funcționarea DMA-urilor, ghidurile din publicația ,,Un manual de practică DMA’’ sunt prezentate cu unele modificări pentru a ține cont de caracteristicile sistemului de distribuție predominante în America de Nord.

Această metodă are unele limitări potențiale în funcție de proiectarea și dimensiunea DMA. De exemplu, scurgerile mai mici sunt uneori dificil de detectat. Sistemele de distribuție prevăzute într-o rețea și cele cu rezervoare de stocare a apei pot prezenta provocări atunci când proiectează un DMA eficient. De asemenea, este nevoie de îngrijire pentru a evita consecințele nedorite, cum ar fi restricția de aprovizionare sau efectele adverse asupra calității apei.

Principiile operațiilor DMA.

Multe utilități de apă din întreaga lume își segmentează sistemele de distribuție a apei în numeroase zone de presiune distincte pentru a echilibra nevoile de alimentare cu configurații de pompare optimizate. Acest lucru este valabil în special pe terenurile deluroase sau muntoase, unde altitudinea variază foarte mult sau în zone mai puțin populate, cu o largă răspândire, unde sate separate duc la sisteme discrete de pompare. Conceptul principal și avantajul monitorizării zonelor de district contorizate este izolarea și monitorizarea unei zone mici a sistemului de distribuție cu fluxuri de aprovizionare în aceste zone, la scară suficientă, astfel încât fluxurile să poată fi analizate pentru a distinge componentele consumului normal de ratele de scurgere. Deși monitorizarea fluxului în DMA-uri nu oferă posibilitatea de a identifica scurgerile individuale, oferă capacitatea importantă de a obține o cantitate de scurgeri colective și permite să se distingă măsura scurgerilor de fundal de scurgerile nereportate. DMA-urile bine administrate servesc, de asemenea, ca sisteme de avertizare timpurie a scurgerilor recent în creștere și pot avertiza operatorul cu privire la programarea optimă a echipajelor de detectare a scurgerilor.

Tehnica de măsurare a debitului pentru a deduce volumele de scurgere necesită contorizarea și urmărirea fluxurilor care furnizează secțiuni ale sistemului de distribuție a apei. Proiectarea unui astfel de sistem de monitorizare a scurgerilor pentru controlul activ al scurgerilor are două obiective:

  • Împărțirea rețelei de distribuție într-un număr de zone sau DMA-uri, fiecare cu o delimitare definită și permanentă și dimensionată corespunzător, astfel încât debitele să poată fi monitorizate în mod regulat, pentru ca prezența scurgerilor nereportate sa poate fi diferențiată de nivelurile de consum normal, prin analizarea modelelor de debit în perioadele minime de consum ale zilei.
  • Pentru a gestiona presiunea în fiecare district sau grup de districte, astfel încât rețeaua să fie funcționată la un nivel optim de presiune, inhibând astfel creșterea de noi scurgeri și eliminând tranzitorii de presiune care provoacă rupturi.

 

Prin urmare, rezultă că un sistem de monitorizare a scurgerilor va cuprinde o serie de raioane în care debitul este măsurat de debitmetre permanent. În unele cazuri, intalarea debitmetrului va fi însoțită și de o supapă de reducere a presiunii (PRV) în serie pe rețeaua de alimentare.

 

În funcție de caracteristicile sistemului de distribuție a apei, o retea zonala contorizata (District Metered Area /DMA) va fi :

  • Aprovizionata printr-o singura retea locala sau mai multe fluxuri
  • O zona discreta
  • O zonă care se încadrează într-un DMA adiacent
  • Un DMA cu mai multe fluxuri pentru a furniza alimentarea de urgență, dar feedurile secundare nu sunt, în general, deschise decât în ​​circumstanțe extraordinare.

 

DMA-urile permit unei utilități de apă să cuantifice nivelul actual de scurgerilor într-o zonă discretă și, în consecință, să acorde prioritate activităților de detectare a scurgerilor, trimitând echipaje de detectare a scurgerilor în acele DMA-uri atunci când ratele de scurgere cresc considerabil și amânând acțiunea echipajului atât timp cât ratelele de scurgere rămân conținute. Prin monitorizarea periodică a intrărilor DMA într-o rețea bine gestionată, operatorul poate identifica apariția de noi scurgeri și rupturi prin creșterea debitului în orele minime de consum. Aceste informații permit unei utilități să intervină și să repare scurgerile odată ce nivelul de scurgere este atins și evită să se expandeze timpul de raspuns al  echipajului de detectare a scurgerilor, când nu este indicată prezența unei scurgeri excesive.

 

Consideratii de planificare DMA: Mai multi factori trebuiesc luati in considerare cand se planifica o contorizare zonala.

  • Volumul tinta si costul de reducere a scurgerilor .

Mărime, pe suprafață geografică și numeroase proprietăți. Dimensiunea DMA este de obicei exprimată în număr de proprietăți sau conexiuni de servicii. Mărimea unui DMA tipic în zonele urbane variază între 500 și 3.000 de proprietăți. Mărimea unui DMA individual va varia, în funcție de o serie de factori locali și de caracteristicile sistemului, cum ar fi:

 

  • Nivelul estimat de reducere a scurgerilor economice în regiunea sistemului
  • Factorii geografici / demografici
  • Tehnica anterioară de control al scurgerilor
  • Preferințe individuale privind utilitatea apei
  • Condiții hidraulice (limitări ale robinetelor de închidere, presiuni scăzute, standarde locale de service)
  • Debitul și presiunea minime, precum și cerințele privind debitul de incendiu
  • Posibilitatea de a menține calitatea adecvată a apei atunci când folosiți supape închise suplimentare

 

DMA-urile din zonele urbane dense pot fi mai mari de 3000 de proprietăți, din cauza densității mari a locuințelor. Numărul de conexiuni DMA poate varia în zonele rurale, deoarece DMA-urile rurale pot consta dintr-un singur sat sau pot cuprinde un grup de sate (număr mic de proprietăți, dar zone geografice mari). Dacă un DMA este mai mare de 5000 de proprietăți, devine dificil să se discrimineze scurgerile mici de la datele privind debitul de ore de consum minim, iar locația durează mai mult, prin urmare gestionarea este mai puțin eficientă.

-Mic : <1.000 proprietăți

-Mediu : 1.000-3.000 proprietati

-Mare : 3.000-5.000 proprietati

 

În cele din urmă, configurația sistemului de distribuție va juca cel mai mare rol în determinarea dimensiunii DMA, pe baza unor factori ce includ :

  • Tipul consumatorilor (industrial, multifamilial, unifamiliar, comercial etc.)
  • Variația nivelului solului
  • Nivelul final al scurgerilor vizate
  • Cerințe minime de debit și presiune pentru fluxul de incendiu, asigurare, îndeplinirea standardelor de service
  • Înclinări și considerații redundante ale rețelei de conducte
  • Locația conexiunilor de servicii care servesc clienți mari sau cu nevoi speciale – clădiri precum spitale, școli etc. – ar trebui să fie examinate pentru orice considerente hidraulice speciale. Dacă DMA-ul propus include mai mulți clienți mari și sensibili, ar trebui să se acorde o atenție specială atunci când selectați locația intrării. Dacă nu este posibil să îndepliniți cerințele de debit și presiune atunci când alimentați printr-o singură intrare, este necesar să identificați o a doua apă de debit contorizată în configurația DMA.
  • Considerații privind calitatea apei Crearea unui DMA implică închiderea de valve pentru a forma o delimitare. Acest lucru creează mai multe capete decât ar fi găsit în mod normal într-un sistem complet deschis. În consecință, poate apărea potențialul degradării calității apei de la perturbarea debitului (inițial) și stagnare (eventual). Cu cât este mai mare numărul de supape închise într-un DMA, cu atât este mai mare grija care trebuie să fie exercitată în proiectarea de garanții de calitate a apei. În schimb, crearea unui DMA permite utilității apei să se concentreze mai precis pe supape, hidranți de incendiu, niveluri de presiune și calitatea apei decât într-un sistem deschis tipic. Utilitățile de apă sunt adesea presate pentru a gestiona în mod activ supapele de sistem, iar multe supape sunt deseori căutate pentru întreținere, de aceea nu reușesc să opeteze în perioade de urgență, cum ar fi pauzele principale ale apei. gestionarea proactivă a acestor active deseori neglijate. Utilitățile de apă care operează cu mai multe DMA au adesea o gestionare mai bună a supapei decât cele care nu utilizează DMA-uri. Eșantionarea și evaluarea calității apei trebuie efectuate în timpul fazelor de planificare și implementare a AMD, precum și de rutină în timpul funcționării DMA. Acest lucru va oferi operatorului de utilitate posibilitatea de a construi în mod proactiv orice control al calității apei necesare în proiectarea DMA. O calitate bună a apei poate fi menținută prin configurarea corectă a limitului efectuării spălării periodice.

 

 

Etapele de proiectare DMA

 

Multe utilități din America de Nord au prestabilite zone de control cu presiuni de bază. Acesta este nivelul fundamental al unei bune strategii de control al presiunilor . Unele dintre aceste zone de presiune existente, în special în utilitățile mici și rurale, pot fi dimensionate în mod corespunzător pentru a servi drept DMA și trebuie stabilită doar o contorizare. O altă zonă de presiune mai mare ar putea fi segmentată în DMA-uri astfel încât trebuie să se stabilească noi limite prin închiderea supapelor. Este recomandat pentru operator să evalueze supapele de limitare existente în zonele de presiune și să le adapteze la schema de proiectare a DMA, dacă este posibil. Câteva etape de proiectare ar trebui luate în considerare la proiectarea DMA, inclusiv:

  • În general, ar trebui să se contureze o granita pentru a se potrivi obiectivului DMA de proiectare largă, dar și pentru a traversa cât mai puține rețele; urmând ” linia cu cea mai mică rezistență ” prin utilizarea limitelor geografice și hidraulice naturale. Acest lucru reduce la minimum costurile de instalare, operare și întreținere.

 

  • În sistemele mai mari, DMA sunt stabilite de obicei într-o regiune mică din rețeaua de distribuție locală și, în măsura posibilului, rețelele de transmisie și rețelele de distribuție mai mari ar trebui excluse din DMA pentru a evita instalarea apometrelor cotisitoare. De asemenea, rețelele de transmisie care alimentează rezervoarele de apă ar trebui evitate în sistemele mari, deoarece trebuie realizată o conectare suplimentară a fluxurilor care notează efectul schimbării volumelor de depozitare, iar ciclul de umplere / de scurgere al rezervoarelor trebuie să fie neobstructionat.

 

  • În cazul în care limita DMA traversează o rețea de apă, o supapă este închisă sau este instalat un contor, astfel încât orice debit la trecerea de frontieră, fie în DMA, fie într-un DMA adiacent, este monitorizat în mod continuu. Majoritatea DMA-urilor folosesc unul sau doua apometre, toate celelalte treceri principale folosind supape închise.

 

  • Limita DMA trebuie configurată astfel încât supapele noi de limitare să fie localizate pe rețeaua mai mică. Acest lucru va contribui la evitarea creării de capete de linie.

 

  • O supapă de verificare inchisa poate fi configurată ca o supapă de limitare în locul unei supape cu porți închise, iar PRV poate fi setată să se deschidă în perioadele de presurizare scăzută în DMA. In DMA se pot produce urgențe, cum ar fi spargerea unei conducte principale de apa sau un flux puternic in caz de incendiu provenit de la hidranți. Această alimentare de standby simte presiunea scăzută și se deschide automat, servind drept conducta de urgenta automata.

 

  • Locațiile potențiale ale presiunii sau debitului inacceptabil de scăzute ar trebui identificate devreme si alocate prevederi pentru a evita deficiența slabă în timp ce încă îndeplinesc obiectivele DMA. Dacă există un model hidraulic, acesta poate fi utilizat pentru a identifica problemele potențiale înainte de construcția DMA.

 

  • Odată ce configurația generală este determinată, o serie de măsurători inițiale sau de bază și colectarea datelor ar trebui să fie efectuate pentru a documenta condițiile sistemului înainte de orice modificare. Aceste activități ar trebui să includă colectarea datelor de presiune în locațiile cheie din noua zonă DMA. Jurnalele de date de presiune pot fi atașate la hidranți de incendiu pentru a obține profiluri de 24 de ore.

 

  • Pentru a fi justificată economic, utilitatea apei ar trebui să stabilească cu atenție costurile tuturor eforturilor asociate DMA. Doar cu aceste date se poate realiza o analiză precisă cost-beneficiu.

 

În cazul în care o proporție mare a debitului care intră într-un DMA trece din nou în celelalte părți ale sistemului, precizia măsurătorilor debitului poate fi inferioară celor ale unui DMA discret. Acest lucru se datorează faptului că modificările în intrarea si iesirea apei  ar putea implica mari schimbări în cererea DMA și, de fapt, ar putea fi cauzate exclusiv de inexactitățile de contorizare.

Analiza datelor DMA se bazează pe observarea condițiilor minime de consum/ oră. În perioada minimă de consum, când cererea legitimă este minimă, proporția de scurgere până la fluxul total este la maxim. Consumul legitim al clienților în timpul orelor de consum minim ar trebui sa fie masurat sau estimat .

Sistemele de citire automată a contoarelor de rețea fixă ​​(AMR) oferă capacitatea de a colecta date detaliate privind consumul clienților la intervale scurte de timp. Reducerea consumului clienților din fluxul total oferă o estimare fiabilă a scurgerii în DMA. În multe zone, consumul minim și condițiile de curgere apar în timpul nopții; cu toate acestea, acest lucru poate sa fie evitat daca DMA include consumatori mari, continui, cum ar fi instalațiile industruale, sau daca include sisteme de irigare cu consumatori  care funcționează în timpul nopții.

Un număr exact de proprietăți ale clienților nu este necesar în faza de proiectare, atât timp cât sunt respectate orientările privind dimensiunile relative de 500 până la 3.000 de proprietăți. Un număr exact de proprietăți este esențial mai târziu, atunci când sistemul este utilizat pentru a calcula o oră minimă, numărul de proprietăți poate fi deja cunoscut. În caz contrar, cea mai bună surse de informații despre proprietăți provine dintr-un sistem de informații geografice (GIS), înregistrări de facturare, informații despre codul poștal, colete municipale sau un sondaj strada cu strada .

Dimensionarea si localizarea contoarelor DMA .

Odată ce configurația generală a granitei este determinată, operatorul ar trebui să identifice o locație adecvată pe rețeaua de apă de intrare. Măsurarea debitului și a presiunii poate fi obtinută folosind instrumente instalate temporar. Ar trebui identificat debitul corespunzător pentru furnizarea apei către DMA. Contorizarea temporară poate fi asigurată prin instalarea unei ferule pentru un contor de inserție; sau rețeaua principală a fluxului poate fi expusă utilizării unui contor cu ultrasunete cu clamp-on. Odată instalat dispozitivul de dozare temporară, supapele de limitare trebuie închise, iar debitul și presiunea măsurate în DMA pentru cel puțin o perioadă de 24 de ore. Acest lucru permite proiectantului să prezica date exacte cu privire la intervalele maxime și minime asteptate.

Ventilele și îndoirile pot provoca inexactități la citirile de curgere dela anumite contoare. Este important să amplasați astfel de contoare pe o lungime dreaptă, cât mai liberă de obstrucțiile cum ar fi coturile sau supapele fluture în conductă. Se recomandă să urmați liniile directoare ale producătorilor în distanțe de măsurare între obstrucții în amonte / în aval, stabilind, de regulă, distanța în funcție de un număr de diametre ale conductei.

Datele contoarelor pot fi înregistrate în camera contorului și colectate periodic local sau pot fi transmise continuu către un sistem central de control de supraveghere și achiziție de date (SCADA),

 

Odată finalizate măsurătorile de curgere și preasigurare, trebuie confirmată locația contorului de alimentare permanentă. Cel mai bine este să amplasați acest contor într-o cameră pentru a permite accesul funcțional; cu toate acestea, în unele cazuri, congestionarea infrastructurii de utilități va face ca un site să nu funcționeze și să necesite deplasarea locației contorului sau, în cazuri extreme, să fie reproiectată limita. În ultimul caz, va fi necesar să reveniți la stadiul de planificare DMA.

Locația punctului critic (PC) sau locația presiunii cele mai scăzute în DMA ar trebui să fie determinată, iar punctul mediu de zonă (AZP) ar trebui să fie determinat pe baza eșantionării nivelurilor de presiune statică de la hidranți de incendiu sau de la modelul hidraulic. PC este semnificativ în procesul de proiectare a DMA, deoarece infrastructura de aprovizionare este de obicei dimensionată pentru a oferi un nivel minim de presiune și flux în CP în condiții de urgență.

AZP este o valoare importantă de referință pentru DMA și este determinată prin calcularea presiunii medii într-o porțiune a unui sistem de distribuție care ar putea fi un DMA.

Pentru a anticipa efectele capacității sistemului de distribuție a fluxurilor de stingere a incendiilor și a serviciului normal în zonele cu o înălțime mai mare, este nevoie de date privind presiunile de funcționare ale sistemului și gradienții hidraulici în condiții de cerere diferite (diurne, sezoniere). Datele de presiune sunt adesea colectate la CP și AZP, iar aceste locații sunt monitorizate îndeaproape pe măsură ce DMA este implementat și calibrat inițial. Accesul la un model hidraulic computerizat calibrat corespunzător al DMA propus și zonele adiacente este util în acest scop.

Configurația sistemului de pompare a rețelei de distribuție și amplasarea stațiilor de pompare și a rezervoarelor de apă trebuie să fie evaluate cu atenție și incluse în etapa de planificare. Atunci când selectați locațiile contorului, este necesar să dimensionați fluxul principal pentru a măsura cu precizie fluxurile zilnice de rutină, nu fluxurile de vârf din cerințele de stingere a incendiilor, pauze principale etc. Debitmetrele supradimensionate pot prezenta fluxuri de viteză mică care se încadrează sub limitele de precizie ale flux-metrului. Măsurarea exactă a fluxului perioadei minime în zonă este o informație crucială pentru monitorizarea și analiza DMA. Pentru a asigura capacitatea de a furniza fluxuri pentru nevoile maxime, alimentarea de rutină poate fi configurată pe conducte de bypass mai mici în jurul unei rețele de alimentare mai mari. Se poate declanșa o supapă de reținere sau un PRV cu o alimentare mai mare pentru a asigura fluxuri mari în timpul unui eveniment de urgență.

Fezabilitatea furnizării de energie electrică la locația contorului trebuie evaluată și luată în considerare în faza de planificare. Dacă nu este disponibilă energie, debitmetrele cu baterii și echipamentele aferente pot fi specificate. Adâncimea rețelei, materialul conductei, vârsta și starea conductei trebuie evaluate la locația potențială a contorului. Este, de asemenea, necesară evaluarea accesibilității, a condițiilor de trafic, a necesității de autorizații speciale sau a impactului de mediu pentru a efectua lucrări de construcție. Orice conflicte cu alte utilități (electricitate, capacitate etc.) trebuie identificate și adresate în faza de proiectare.

Construirea zonei contorizate a districtului

Pentru a izola DMA, este necesar să se inspecteze toate supapele de limitare și să se asigure că acestea sunt funcționale și să se asigure o închidere etanșă. Robinetele defecte sau cele care „trec” apa trebuie reparate sau înlocuite sau limita DMA se mută la următoarea supapă operațională. Operatorul ar trebui să instaleze jurnale de presiune la punctele de presiune din zona critică și medie și să colecteze datele timp de câteva zile înainte de închiderea supapelor de limitare. Registrele de presiune ar trebui, de asemenea, să fie instalate lângă clienții critici din DMA. Compararea acestor date cu valorile presiunii înregistrate după izolarea DMA oferă un profil al schimbărilor de presiune care trebuie întâlnite în operarea DMA și ajută la identificarea oricărei locații cu probleme. Dacă apare o reducere de presiune inacceptabilă în funcționarea DMA, poate fi necesară revizuirea proiectării DMA pentru a asigura o presiune suficientă.

Odată ce robinetele de limitare sunt închise, trebuie efectuat un test de scădere a presiunii pentru a asigura că DMA este strâns hidraulic. În timpul acestui test, presiunea este scăzută în zona de contorizare în diferite etape prin acționarea supapei controlând fluxul până la perioada minimă de consum. Perioada minimă de consum are loc în perioada 1 a .m. și 4 a. m. în multe comunități. Cu toate acestea, utilizarea în creștere a sistemelor de irigare care funcționează noaptea prin controlul cronometrului înseamnă că consumul minim nu poate apărea întotdeauna în timpul nopții. Această perioadă trebuie ajustată pentru a ține cont de orice diferență locală a modelelor de cerere.

Etapele de reducere a presiunii trebuie să fie cuprinse între 10 și 15 psi până la nivelul presiunii, unde este stabilită presiunea minimă necesară în punctul de presiune din zona critică. Pentru a monitoriza dacă DMA-ul este discret sau nu în modul hidraulic, mai multi loggeri de presiune pot fi instalați în afara limitelor DMA înainte de testare. Acesti loggeri de frontieră vor înregistra orice modificare a presiunii legate de căderea de presiune creată în DMA în cazul în care DMA nu este discret hidraulic. În timpul testului de cădere a presiunii, presiunea în interiorul DMA ar trebui să scadă odată cu reducerea alimentării. Totuși, presiunile nu ar trebui să scadă atât de jos încât sa fie necesara întreruperea serviciului, iar testul ar trebui să fie finalizat în 30-45 min pentru a limita perioada de presiune scăzută. Dacă alimentarea cu flux este redusă și presiunea DMA nu reușește să scadă, este posibil ca una sau mai multe supape de limitare să fie deschise sau să nu țină strâns și să permită trecerea de la rețeaua vecină să treacă în DMA.

 

După ce a stabilit că limita DMA este intactă hidraulic, operatorul trebuie să confirme că furnizarea DMA poate satisface cerințele maxime. Condițiile de debit ridicat pot fi create prin deschiderea unei supape de limitare către o zonă de presiune inferioară vecină sau DMA, creând o cerere suplimentară de debit prin subiect. În mod alternativ, pot fi deschise unul sau mai mulți hidranți pentru a simula condițiile de stingere a incendiilor. În cazul în care scăderile de presiune suferite în timpul condițiilor de debit de vârf sunt inacceptabile, proiectarea DMA ar trebui revizuită cu una sau mai multe rețele suplimentare de flux create pentru a furniza în mod adecvat debitele de nivel de vârf.

Analiza datelor de flux DMA

Tendințele de scurgere a DMA pot fi identificate prin analizarea modelelor de flux DMA. În majoritatea sistemelor de distribuție a apei, debitul urmează un tipar diurn repetitiv, atingând vârfurile în anumite momente ale zilei și reducând la minimum in decursul altor perioade. În perioadele de consum relativ constant și scurgeri ale clienților, un model repetitiv, caracteristic, poate fi sesizat. Pe măsură ce ratelele de scurgere cresc, se poate observa o creștere a condițiilor de curgere minimă/ oră. O creștere treptată a debitelor minime/oră pe perioade de zile sau săptămâni oferă un indiciu bun că s-au dezvoltat noi scurgeri. Se poate stabili un nivel țintă de consum orar minim. Când debitele minime/oră ating sau depășesc acest nivel, personalul de detectare a scurgerilor ar trebui trimis în reteaua de distributie pentru a cerceta rețeaua si pentru a identifica scurgerile și a repara.

Testele în trepte. Termenul ,, test in treapta ” a fost folosit pentru a descrie două tipuri diferite de tehnici de testare care pot fi realizate în structura zonală sau DMA. Fiecare metodă de testare utilizează o reducere incrementală, în mod pasiv, fie cu furnizarea de apă la un DMA, fie pe scala DMA, prin secționarea acesteia la o dimensiune mai mică, prin închiderea valvelor din DMA. În timp ce termenul test in treapta este utilizat pentru fiecare test, aceste metode servesc un scop diferit și fiecare are considerente de utilizare.

  • Testele în trepte de presiune pentru a cuantifica scurgerile de fundal. Acest test este realizat prin reducerea alimentării către DMA, prin accelerarea treptată a închiderii unei supape sau a unei PRV pe singura alimentare principală a DMA, într-o manieră similară cu testul de cădere a presiunii descris în secțiunea Construirea DMA. Trei sau patru reduceri incrementale ale ofertei ar trebui să fie efectuate cu goluri de cel puțin 15 min între reducerile de pas. Presiunea trebuie redusă cu 10-15 psi pentru fiecare creștere. Nivelurile de debit și de preasigurare trebuie înregistrate la începutul testului și la fiecare reducere. Profilul graficului creat de acest test urmărește forma pașilor. Reducerea fluxului în DMA în raport cu scăderea presiunii caracteristice relației de scurgere de fundal la scurgerea nereportată în DMA.
  • O diagramă a datelor poate fi utilizată pentru a determina raportul dintre scurgerea de fundal și scurgerea nereportată. În acest fel, testul în trepte de presiune este un instrument important în stabilirea strategiei de gestionare a scurgerilor, deoarece cantitatea de scurgeri de fundal influențează gradul în care ar trebui să se folosească managementul presiunii. Testele în trepte de presiune trebuie adesea efectuate noaptea sau o altă perioadă scăzută de cerere de apă, deoarece aceste teste necesită scăderea presiunilor de lucru, în special pentru ca serviciul clienților să poată fi întrerupt timp de aproximativ o oră. Testul în trepte de presiune este o versiune mai riguroasă a căderii de presiune test descrisă în secțiunea Constructia DMA.
  • Testele în trepte de flux pentru localizarea scurgerilor. Această tehnică încearcă să identifice o regiune a unui DMA unde au loc scurgeri. Dacă se suspectează scurgeri ca urmare a unor fluxuri minime mari/ oră, această metodă izolează scurgerea prin segmentarea DMA în mod pasiv. Valvele din interiorul DMA pot fi utilizate pentru a crea o nouă limită temporară care micșorează DMA-ul ( zona) cu un sfert sau o treime din dimensiunea sa. Dacă debitul scade în special cu dimensiunea reducerii, se poate considera că majoritatea scurgerilor există în zona izolată de DMA.

 

Un avantaj major al tehnologiei DMA este capacitatea de a monitoriza îndeaproape o zonă discretă și ușor de gestionat a sistemului de distribuție. Adunând date de la DMA, operatorul câștigă, în timp, o înțelegere solidă a performanței hidraulice a zonei. Abateri de la modele normale de curgere – cauzate de scurgeri, pauze principale, fluxuri de incendiu, etc. – ies în evidență și oferă operatorului capacitatea de a răspunde strategic la un eveniment.

 

Rezumat Instalarea DMA-urilor necesită o proiectare și o planificare atentă pentru a stabili un mecanism proactiv pentru monitorizarea debitelor și deducerea ratelor de scurgere. DMA-urile oferă capacitatea de monitorizare de rutină a debitelor și a ratelor de scurgeri, și servesc ca o alertă la utilitatea apei pentru a lansa anchete de detectare a scurgerilor atunci când nivelurile de scurgeri cresc peste un nivel economic. Acest lucru îmbunătățește mijloacele tradiționale de planificare a sondajelor privind scurgerile pe intervale de timp fixe. Prin aplicarea controalelor de gestionare a presiunii deseori rezultă presiuni în creștere treptată, ceea ce determină formarea de noi scurgeri. Prin urmare, apare un ciclu nesfârșit de evoluții ale scurgerii. Gestionarea presiunii poate preveni acest lucru prin menținerea presiunilor la niveluri stabile chiar și atunci când se reduc ratele de scurgere. Monitorizarea DMA este o metodă eficientă atât pentru cuantificarea scurgerilor, cât și pentru identificarea secțiunilor sistemului în care apar scurgeri cu cea mai mare prevalență.

 

 

 

Detectarea Acustica a Scurgerilor

 

 

Detectia acustica a scurgerilor este tehnica identificării locației pierderilor nereportate ale sistemului de distribuție a apei prin sunetele pe care aceste pierderi le  generează și este o parte esențială a unui program eficient de control al scurgerilor. Toate utilitățile de apă potabilă ar trebui să folosească o formă de detectare regulată a scurgerilor, fie furnizate de personalul propriu, fie de serviciile contractate. Cel mai bine este să aveți capacități de detectare a scurgerilor în mod regulat. Abordările tradiționale utilizează echipaje care supraveghează porțiuni ale sistemului de distribuție pe o frecvență stabilită. Aceste abordări oferă un nivel de bază de control activ al scurgerilor, care a funcționat bine pentru multe utilități de apă. Cu toate acestea, cu cât este mai lung intervalul dintre sondajele de scurgere, cu atât este mai mare probabilitatea ca noi scurgeri nereportate să apară și să funcționeze pentru o durata lunga  înainte de a fi detectate în timpul următorului sondaj.

Cu toate acestea, abordările progresive detectează rapid scurgerile nereportate mai curând, folosind înregistrări de zgomot instalate permanent, care sună într-un anumit mod exact in caz de scurgere. Detecția acustică a pierderilor este cea mai frecvent utilizată pentru identificarea scurgerilor în timpul sondajelor programate. Funcția de detectare a scurgerilor identifică numai sursele de pierdere de apa și trebuie să fie completată de activități de reparație sau de reabilitare eficiente dacă volumele de apa pierduta se vor a fi reduse.

Detectarea scurgerii acustice este mijlocul cel mai obișnuit de a depista scurgeri individuale nereportate și folosește echipamente de ascultare mecanice și electronice pentru a detecta sunetele scurgerilor. Apa sub presiune forțată printr-o scurgere pierde energie în peretele conductei și în zona solului înconjurătoare. Această energie creează unde sonore auditive care pot fi sesizate și amplificate prin traductoare electronice sau, în unele cazuri, prin dispozitive mecanice simple. Undele sonore sunt evaluate pentru a determina locația exactă a scurgerii. Majoritatea programelor de detectare a scurgerilor funcționează prin ascultarea sunetelor de scurgere din exteriorul conductelor, obținând acces la supape, hidranți de incendiu sau alte puncte vizibile. Tehnici mai noi au fost, de asemenea, dezvoltate pentru a detecta scurgerile cauzate de sondele care circulă în conductele de apă active.

In timp ce sondajele de detectie acustica sunt cea mai comuna cale pentru a detecta pierderile neraportate , aceasta tehnica are propriile ei limitari . Sa conducem detectii acustice active este dificil in zone incarcate fonic , precum strazile cu trafic intens, si se pot cauze intrferente din cauza pompelor , transformatoarelor electrice , sau alte echipamente zgomotoase din interiorul cladirilor . Prin urmare, multe utilități de apă desfășoară echipaje de sondaj privind scurgerile în timpul orelor de noapte părăsite pentru a efectua sondaje în zonele cu trafic ridicat de zi. Detectarea scurgerii acustice poate fi, de asemenea, compromisă de zgomotul cauzat de consumul continuu de apă al clienților sau de supapele aproape închise care sună foarte asemănător cu scurgerile. Detectarea scurgerii acustice este complicată atunci când există mai multe scurgeri în imediata apropiere într-o zonă mică a grilei de distribuție: de multe ori, sunt necesare sondaje repetate după finalizarea fiecărei reparații a scurgerii. Fără DMA sau altă contorizare, detectarea scurgerii acustice nu detectează sau cuantifică scurgerile de fundal, plângerile minuscule și scurgerile la îmbinările conductelor, care sunt, prin definiție, nedetectabile.

O strategie de gestionare a scurgerilor care se bazează strict pe detectarea scurgerii acustice are mijloace limitate pentru a inhiba noile scurgeri, de regulă numai prin eliminarea acelor scurgeri care ar putea submina suportul pentru sol al conductelor aproape existente. În schimb, managementul presiunii nu numai că reduce ratele de scurgere de fond, dar inhibă formarea de noi scurgeri prin eliminarea presiunii excesive și eliminarea tranzitorilor de presiune. Datorită acestor limitări ale detectării scurgerii acustice, utilitățile de apă ar trebui să utilizeze o strategie activă de control al scurgerilor care să includă combinații adecvate de măsurare a debitului (DMA), detectarea scurgerii acustice și gestionarea presiunii pentru a obține cele mai eficiente rezultate.

 

Principii de detectare acustica a scurgerilor

Cele trei tipuri de sunete de scurgere. Zgomotele de scurgere cuprinse între 500 și 800 hertz (Hz) au, de obicei, un fenomen de vibrație a conductei orificiului și sunt transmise de-a lungul peretelui conductei și în apă; în unele cazuri, o distanță considerabilă de scurgerea reală. Identificarea acestui sunet prin testarea sistematică a supapelor, a hidranților și a supapelor de blocare localizează frecvent scurgeri potențiale. Celelalte două sunete de scurgere emană în intervalul 20 – 250 Hz; dintre care unul este cauzat de impactul apei asupra solului în zona scurgerii, în timp ce sunetul rămas este cauzat de circulația apei, de obicei într-o cavitate din solul din apropierea scurgerii. Acest din urmă sunet se aseamănă cu sunetele apei care emană dintr-o fântână. Spre deosebire de vibrațiile de pe peretele conductei, distanța de deplasare a sunetelor de frecvență joasă este limitată la zona imediată a scurgerii. Din cauza domeniului limitat al acestora, aceste sunete de frecvență joasă sunt esențiale pentru identificarea scurgerii.

  • Factori ce afecteaza sunetul scurgerilor :
  • Presiunea : De obicei este necesar sa avem un nivel de presiune a apei de cel putin 15 psi pentru a putea implementa o detectie sonora de succes a scurgerilor . Presiunile ridicate tind sa ofere un sunet mai ridicat al scurgerii.
  • Matrialul si dimensiunea conductei . Tehnicile acustice pot fi folosite asupra conductei si asupra imbinarilor din orice tip de material posibil . Deoarece materialele non metalie cum ar fi conductele de plastic sunt mult mai slabi conductori de sunet decat conductele metalice , un interval de testare mai apropiat este necesar .
  • Tipul solului . Tipul de sol influenteaza in mod ridicat cantitatea de sunet transmisa spre suprafata . Observatiile empirice indica ca nisipul este de obicei un bun conductor de sunet in timp ce lutul este un conductor slab.
  • Tipul de acoperire a solului . Tipul de suprafta pe care se plaseaza instrumentul de sunet influenteaza , de asemenea, modul de transmitere a sunetlului . Iarba are tendinta de a izola si baricada sunetele , in timp ce asfaltul si betonul sunt buni rezonatori asigurand a suprafara de distributie a sunetului uniforma.

 

Tipurile de scurgeri localizate prin detectie acustica . Scurgerile in sistemele de distributie a apei au loc ca fiind raportate drept scurgeri sau ruperi , scurgeri neraportate , si scurgeri sub pamant . Pentru ca scurgerile raportate sunt vizibile si scurgerile de fundal sunt , prin definitie , nedetectabile sonic , detectia acustica incearca in mod primar sa localizeze scurgerile neraportate , care sunt acontate pentru majoritatea pierderilor prin scurgere din multe sisteme de distributie a apei . Pierderile neraportate , de obicei , se petrec drept :

  • Scurgeri detectabile pe conducte principale de apa ,ce variaza de la 1 gpm pana la mai mult de 1,00 gpm, dar scurgerile cu rate mai ridicate deja devin raportate pentru ca in cele din urma devin scurgeri disruptive subminand pavajul soselelor sau cauzand alte disturbante . Scurgerile pe bransamentele de apa pot rezulta din cauza coroziunii care de obicei origineaza ca scurgeri mici dar care pot sa creasca .
  • Scurgeri detectabile in servicul de bransare cu apa al clientilor , ce pornesc de la rate joase de 0,5 gpm ajungand pana la mai mult de 15 gpm , si sunt cauzate de aceeasi factori precum scurgerile principale . Acestea sunt contabilizate drept cel mai mare numar de scurgeri neraportate in multe utilitati de apa si adesea conteaza pentru cel mai mare volum de pierderi anuale reale . Multe utilitati de apa au polite care necesita ca si cilentii lor sa aranjeze pentru repararea scurgerilor ce au loc in anumite sectiuni a serviciului lor de conexiune . Aceste polite au obiceiul sa produca o intarziere in reparatii si sa adauge la cantitatea de pierderi curente deoarece multi clienti sunt nepregatiti sa raspunda rapid iar scurgerile in serviciile de conexiune se deruleaza pe perioade excesive .
  • Scurgeri detectabile ce apartin sistemului de distributie , au loc in valve , hidranti , valve de aer , sau alte sisteme apartinatoare,si variaza intre 1 si 500 gpm . Volumele mai ridicate de scurgere sau cele vizibile la hidrantii de incendiu adesea devin scurgeri raportate dar multe scurgeri minore raman neraportate pe durate indelungate . Scurgerile pot de asemenea sa aiba loc in controloare de sisteme , cum ar fi valvele reducatoare de presiune , valve ce mentin presiunea , valve eliberatoare de presiune , valve de control a altitudinii precum si alte componente ale sistemului de distributie . Aceste scurgeri pot avea loc ca un rezultat al disfunctionalitatii valvelor sau prin probleme operationale cum ar fi hidranti ce sunt inchisi prea rapid .
  • Scurgeri detectabile la apometrele clientilor . Intre 1 si 10 gpm . Scurgerile ar putea fi cauzate de piulițe de pulbere desfăcute pe contor, piulițe de ambalare libere, oprirea unghiurilor deteriorate sau rupte, cuplajele rupte sau deteriorate, contoarele rupte sau jugurile deteriorate sau rupte ale contorului.
  • Premise detectabile de scurgeri de canalizare . Pe partea de contor al clientului , intre 1 si 15 gpm . Tehnologia actuală de contorizare poate înregistra debitul de până la 1/8 gpm și poate fi utilizată pentru a identifica scurgerile foarte mici. Aceste scurgeri pot fi cauzate de găuri sau ruperea conductelor de racordare a serviciilor clienți, a robinetului de manevră sau a robinetului de închidere ineficiente, a găurilor sau ruperilor în liniile interioare de canalizare sau a scurgerilor în corpurile de instalații sanitare; scurgerile de toaletă sunt foarte frecvente. Deoarece multe dintre aceste scurgeri apar în aval de contoarele de clienți, această scurgere poate fi măsurată și poate duce la o factură mai mare pentru client. Din păcate, multe scurgeri de debit scăzut pot să nu fie înregistrate pe contoarele de clienți, iar aceste deșeuri de apă pot fi nedetectate dacă nu sunt monitorizate în mod activ.
  • Scurgeri diverse care apar ca urmare a presiunii excesive, decontării, supraîncărcării, instalării necorespunzătoare, materialelor necorespunzătoare și funcționării necorespunzătoare a oricărei alte componente care fac parte din sistemul de distribuție a apei.

 

Echipament de detectie acustic

 

Există o varietate de echipamente pentru cumpărare sau ca parte a contractelor de servicii pe piața comercială. Echipamentele de ascultare mecanică, cum ar fi barele de ascultare și geofonii (care funcționează ca un stetoscop al unui medic) sunt încă utilizate, dar cele mai eficiente instrumente sunt cele de ascultare electronică și indicare a scurgerilor,  cum ar fi microfoane la sol, corelatoare de scurgeri, înregistrări de zgomot de scurgere și senzori inline pentru a detecta scurgeri din conductele de transmisie cu diametru mare activ. Serviciile de apă pot alege să utilizeze multe dintre aceste instrumente în diferite combinații pentru a dezvolta o capacitate eficientă de detectare a scurgerilor care se potrivește cel mai bine situației lor. Consultanții de detectare a pierderilor păstrează o gamă a acestui echipament în caseta de instrumente. O descriere a unora dintre cele mai notabile echiepment este dată în secțiunile următoare.

Sonde simple de zgomot. Instrumentul fundamental pentru sondajele de zgomot este un instrument care folosește o sondă ce transmite utilizatorului un sunet în mod audibil sau prin intermediul unui monitor sau al ambelor. Unitățile originale au fost aduse direct la ureche pentru a asculta scurgerea. Sondele au fost puse în contact cu o parte a sistemului de apă prin contact direct, dacă este practic. Unitățile de astăzi se transmit dispozitivelor care au amplificatoare și dispun de dispozitive de protecție și filtre izolate pentru a afișa frecvențele selectate. multe unități au dispozitive de citire pentru a oferi o măsură vizuală a zgomotului (și a frecvențelor de acoperire în afara auzului uman) o variație a sondei este o microfină la sol care este plasată pe o suprafață plană pentru a transporta sunetul fără contact direct cu sistemul de apă.

Corelația zgomote-zgomot. Această metodă este precisă în identificarea multor locații de scurgere folosind un corelator acustic de scurgeri, sau microprocesor, pentru a analiza sunetele de scurgere și de-a lungul peretelui conductei. Aceste sunete pot fi sesizate de la sol, plasând senzori de sunet pe supape, hidranți și opriri de bord. Operatorii pot, de asemenea, să contacteze direct cu rețelele expuse sau cu sondele care ating rețeaua de apă prin crapaturi pe străzi.

Corelatorul de scurgeri este, în esență, un microprocesor cu două canale care măsoară întârzierea timpului unui zgomot de scurgere înregistrat în două puncte de contact de pe rețeaua de apă. Deși caracteristicile sunetelor de scurgere variază din cauza unor factori precum materialul conductei, diametrul, dimensiunea și natura orificiului de scurgere, presiunea sistemului, condițiile de la sol și alți factori, viteza sunetului de scurgere (v) sau viteza cu care sunetul de scurgere circulă de-a lungul conductei, rămâne constant.

Pentru a utiliza corelatorul de scurgeri, sunetul scurgerii trebuie să fie detectabil la două sau mai multe puncte de contact și trebuie introduse anumite informații în corelator, inclusiv distanța de conductă liniară dintre punctele de contact, materialul conductei de apă și dimensiunea conductei. Două microfoane amplificate electronic, conectate și alimentate de stații de preamplificatoare electronice portabile, sunt atașate la punctele de contact selectate. Sunetul scurgerii, preluat de microfoane este amplificat de către stații, este apoi transmis corelatorului de către un radio găzduit în stație.

Prin obținerea sunetelor de scurgere în două puncte de o parte și de alta a unei scurgeri suspectate, corelatorul analizează sunetele scurgerii și, cunoscând principalele caracteristici care sunt introduse de operator, determină locația exactă a scurgerii între cei doi senzori.

 

Sistemele corelatoare moderne de scurgere sunt foarte portabile și ușor de utilizat în domeniu. Un complement tipic de echipament de corelație poate include:

–  Un microprocesor laptop sau asistent digital personal, cu alimentare internă reîncărcabilă de 12 VCC, ecran de afișare, preamplificator intern, receptor radio intern cu două canale și căști stereo.

– Două stații de amplificatoare electronice cu alimentare internă reîncărcabilă de 12 VCC,     emițătoare radio interne, microfoane și căști stereo.

–  Kit încărcător pentru baterie

– Manual și bandă de testare cu plumb stereo.

Accesoriile disponibile în mod obișnuit includ următoarele:

  • Carcase pentru transport de articole și protecție suplimentară
  • Kit accesoriu pentru accesorii microfon
  • Instrument portabil de sondaj electronic care servește ca o stație de rezervă.
  • Roata de măsurare
  • Pachet senzor hidrofon
  • Recorder stereo cu harnasament
  • Benzi de antrenament
  • Sistem microfon la sol
  • Printer
  • Detector conducta

 

Corelatorul de zgomot al scurgerii este utilizat pentru a confirma prezența unei scurgeri și pentru a-i identifica locația care poate fi sau nu identificată în mod fiabil pentru scurgeri de suprafață și neconfigurare. Este utilizat înainte de a excava conductele pentru a efectua reparații de scurgeri. Metoda corelatorului nu se bazează pe prezența sunetului de suprafață, la fel ca metoda microfonului. Interferențele de zgomot obișnuite, cum ar fi vântul, traficul și zgomotul sistemului ambiental, nu afectează corelatorul de scurgeri.

Adâncimea capacului principal, tipul de acoperire și condițiile de suprafață nu sunt, în general, factori care trebuie luați în considerare. Cu toate acestea, corelatorul de zgomot de scurgere necesită o defalcare exactă a mărimii și tipurilor de materiale de conductă între unitățile de corelație. Nu este neobișnuit să folosiți atât corelatorul de zgomot al scurgerii, cât și microfonul de masă pentru a identifica cât mai precis locația scurgerii. Există încă din anii 1970, corelatorii erau scumpi în primii ani de dezvoltare și erau accesibile în mare parte pentru utilitățile mari de apă și consultanții de detecție a scurgerilor. Tehnologia a avansat în ultimii ani, concurența între producători a crescut, iar prețurile echipamentelor s-au moderat. Acest echipament este acum la îndemâna bugetului pentru multe utilități de apă și este unul dintre instrumentele fundamentale ale programului de detectare a scurgerilor.

Monitoare de zgomot la scurgere

În ultimii ani, firmele de echipamente de detectare a scurgerilor au dezvoltat unități care pot fi amplasate pe teren și care ocupă locul de trimitere a personalului pe teren pentru a monitoriza datele. Monitoarele de zgomot pentru scurgeri au avantaje distincte față de sondajele convenționale de scurgere. Unitățile sunt programate pentru a asculta cel mai redus nivel de zgomot al perioadei de noapte în care un echipaj de sondaj de scurgere ascultă momentan doar atunci când poate avea loc o activitate zgomotoasă. Unitățile de monitorizare a zgomotului de scurgere sunt, în general, plasate strategic pentru a asigura acoperirea completă a zonei în care echipajul de sondaj al scurgerilor poate avea dificultati în timpul nopții pentru a accesa puncte adecvate sau pentru a asculta în mai multe locații decât ar fi necesar.

Un dezavantaj al monitoarelor de zgomot este că există alte surse de zgomot care se pot asemăna cu scurgerile (denumite ,, pozitive false ”), iar personalul din teren nu va găsi întotdeauna o scurgere atunci când este expediat pentru a investiga. utilizarea corelatoarelor de zgomot la scurgeri este în general necesară pentru a confirma o scurgere, dar zona de investigare este de obicei o zonă mică, poate la 500 de metri de monitor. Clasa acestui echipament este împărțită în două categorii, înregistratoare de zgomot la scurgere și emițătoare de zgomot, descrise în secțiunile următoare.

Jurnalele de scurgere a datelor privind zgomotul (LNL). Loggerii pentru scurgerile de zgomot simt si inregistreaza sunete provenite din conductele sistemului de distribuție a apei; permițând operatorilor să analizeze sunetele pentru a detecta și identifica scurgerile. LNL-urile pot fi utilizate pentru a efectua sondaje privind scurgerile, desfășurându-le în diferite locații din rețeaua de distribuție și setându-le la „trezire” în timpul nopții sau la zgomotul scăzut al zilei pentru a asculta și înregistra continuu sunete de scurgere. Varianța statistică a acestui zgomot este determinată de prezența sau absența scurgerilor. Semnătura de zgomot obținută la fiecare punct de monitorizare confirmă prezența sau absența scurgerilor și indică locația relativă. Pe lângă utilizarea în sondajele privind scurgerile, LNL-urile pot fi, de asemenea, implementate pentru a „supraveghea” în locații sensibile sau greu accesibile. Unele LNL au capacități de a se integra cu corelatoarele de scurgeri și sunt astfel capabile să adune sunete de la mai mulți jurnali și să coreleze pentru a identifica locațiile de scurgere.

Dezvoltarea tehnologiei LNL este o inovație importantă în automatizarea procesului de detectare a scurgerilor. LNL-urile oferă o ascultare uniformă, o înregistrare a sunetului și o analiză, reducând foarte mult eroarea umană asociată cu metodele de sondare manuale. LNL-urile pot reduce procesul intensiv al lucrătorului de a sonda manual sistemele de distribuție. Acestea pot elimina practic necesitatea echipajelor de a lucra noaptea, uneori în locații nesigure, pentru a strânge sunete de scurgere în perioadele cu zgomot redus. LNL-urile pot fi ușor distribuite în grupuri de 6-12 unități care sunt instalate în cutii de supape sau în alte puncte de acces la sistem la intervale variabile de până la aproximativ 1.500 ft. Zona poate fi cercetată colectând sunete, descărcând datele și corelând cu scurgeri . LNL-urile pot fi apoi relocate în următoarea zonă desemnată pentru sondaj. În acest fel, un număr relativ mic de LNL-uri pot fi achiziționate pentru a înlocui o echipă de sondaj privind scurgerile.

 

  • Organizarea unui program de detectie a scurgerilor

Detectarea scurgerilor se realizează cel mai adesea prin sondaje tradiționale ale scurgerilor prin aparențe ale sistemului de apă care suna manual, cum ar fi supape, hidranți de incendiu, opriri ale bordurilor de conectare a serviciilor sau alte puncte accesibile pe conductele active. Operatorii de servicii de apă efectuează un sondaj de detectare a scurgerilor prin convocarea sistematică a sistemului de distribuție a apei într-o asemenea manieră. Dezvoltarea registrelor de zgomot de scurgere, care pot fi implementate și programate pentru a se trezi la ore minime de zgomot, permite automatizarea unei porțiuni semnificative a procesului de sondaje privind scurgerile care necesită intensitatea forței de muncă.

Cu noi scurgeri formandu-se adesea in sistemele de distributie a apei , abordarea optima este focusarea in zonele unde scurgerile sunt suspectate. DMA urile care detecteaza debitul maxim la orele minime asigura o astfel de acuratete.

Analiza înregistrărilor de scurgeri istorice poate servi, de asemenea, ca un ghid pentru a prezice zonele de îngrijorare. Cu toate acestea, majoritatea utilităților de apă care efectuează sondaje privind scurgerile planifică sistemul de distribuție pentru detectarea scurgerilor pe o anumită frecvență regulată, fără a viza în mod necesar zonele care indică curent niveluri ridicate de scurgeri. Multe utilități mici de apă angajează un contractant pentru a analiza întregul sistem de distribuție o dată la 3-5 ani. Sistemele mari au adesea personal în echipă de detectare a scurgerilor interne care verifică sistemul în mod continuu, dar, din cauza dimensiunilor mari ale sistemului de distribuție, pot acoperi complet sistemul doar o dată la 1-5 ani. Studiile la scurgeri necesită de obicei două runde de detectare acustica pentru a identifica mai întâi zgomotele de scurgere și apoi pentru a confirma / identifica sursele individuale de scurgere.

Dacă programul de control activ al scurgerii include atât monitorizarea fluxului DMA, cât și sondajele de detectare a scurgerilor, reducerea scurgerilor poate fi realizată strategic, echipele de detectare a scurgerilor sunt implementate doar în zonele în care debitele mari de o oră indică prezența unor scurgeri nou formate.

Principalele considerente în crearea unui program intern de detectare a scurgerilor :

  1. Dezvoltați obiective pentru activitățile de detectare a scurgerilor, trecând în revistă rezultatele auditului apei. Din auditul apei, evaluați volumul, sursele și impactul costurilor scurgerilor și estimați cât de mult scurgerile pot fi reduse utilizând detectarea și repararea scurgerilor. Convertiți reducerea proiectată a scurgerilor într-o economie de costuri variabile. Proiectați nivelul necesar de personal, echipament, pregătire și desfășurare echipaj. Echipele eficiente de detectare a scurgerilor pot cerceta aproximativ două mile de conductă pe zi la un cost de aproximativ 200 -300 de dolari / milă de conductă. Pentru a formula ritmul de lucru, evaluați caracteristicile sistemului de distribuție a apei (rețele de apă și servicii, apometre , valve , hidranti , valve reducatoare de presiune , supape și supape de eliberare a aerului, hărți ale sistemului de

distribuție, limitatoare la conductele de conectare a serviciului clienți.)

 

  1. Determinati daca serviciul de detectare a scurgerilor de apa va fi facut manual , prin intermediul loggerilor de sunet sau va combina ambele tehnici . Această decizie va influența în mare măsură finanțarea necesară, deoarece metodele manuale necesită forță de muncă mai mare, în timp ce utilizarea jurnalelor de zgomot de scurgere are nevoie de mai puțin forță de muncă, dar are nevoie de o formă diferită de echipament și instruire.
  2. Asimileaza echipa de detectare a scurgerilor prin selectarea angajatilor motivati cu un simt al auzului bine dezvoltat , abilitatea de a discerne diferite sunete , familiaritatea cu apometrele si sistemul de distributie , un simt al responsabilitatii , si abilitatea de a estima debitele de scurgere , de a completa formulare de scurgere , si de a lucra independent . O persoana ar putea conduce sondajul de scurgere initial prin ascultare , dar stafful marit va fi necesar pentru diverse scopuri de siguranta .
  3. Furnizați membrilor echipajului echipamente de detectare a scurgerilor de bună calitate, inclusiv echipamente de ascultare sonică cu o sondă de ascultare de înaltă frecvență și un microfon la sol cu ​​frecvență joasă pentru identificarea scurgerilor. Atunci când utilizați microfonul la sol pe zonele de gazon, o aplicație de deget mare ajută la furnizarea de sunete de calitate mai bună. Un vârf de deget mare este o placă orizontală, metalică, orizontală fixată pe un vârf puternic, metalic, vertical. Membrii echipajelor ar trebui să aibă, de asemenea, echipamente de siguranță, inclusiv vestă de siguranță, conuri de trafic și baricade. Trebuie prevăzute instrumente pentru măsurarea debitelor, inclusiv cronometru, găleată, cupă de măsurare, gabarit de preasigurare și roată sau bandă de măsurare.
  4. Oferiți membrilor echipajului o pregătire adecvată înainte de a efectua lucrări de detectare a scurgerilor. Instrucțiuni privind utilizarea echipamentelor de detectare electronică a scurgerilor sunt disponibile de la producătorii sau consultanții de echipamente sau sunt sponsorizați de AWWA sau organizații de operatori de apă. Anumite agenții de apă de stat sau regionale oferă atât echipamente de instruire, cât și de împrumuturi pentru utilități pentru a efectua lucrări periodice de detectare a scurgerilor.
  5. Considerati urmatoarele cand aveti in schema un sondaj de detectare a scurgerilor :
  6. Ce tipuri de zgomote ambientale există în zona de service care ar putea intra în conflict cu sunetele de detectare a scurgerilor?
  7. Ce oră din zi sau din noapte va fi cea mai eficientă pentru efectuarea sondajului de ascultare? Multe utilități mari de apă din oraș programează echipajele noaptea, pentru a evita traficul intens și zgomotul în timpul zilei.
  8. Ce tip de protecție este necesar echipajului de scurgere atunci când lucrează în zone cu trafic mare sau nesigure? Echipajele care lucrează noaptea necesită echipamente suplimentare de siguranță decât cele care lucrează strict pe timp de zi.
  9. Ce secvență este cea mai eficientă pentru a identifica scurgerile suspectate? Unele utilități se concentrează pe faza de ascultare inițială timp de câteva zile și precizează scurgerile la sfârșitul săptămânii.
  10. Care este calea cea mai eficientă de urmat în realizarea priorităților de detecție a scurgerilor. Dacă detectarea scurgerilor este programată pe o bază aperiodică, în mod istoric, zonele predispuse la scurgeri garantează studii mai dese ale scurgerilor decât zonele mai puțin predispuse la scurgeri ale sistemului.
  11. Care sunt informațiile cheie privind sondajele și reparațiile care trebuie capturate?
  12. Cum vor comunica echipele de detectare a scurgerilor și vor lucra cu echipajele repiar pentru a asigura eficacitatea și a rezolva găurile uscate care apar atunci când echipele de reparație excava, dar nu vor găsi scurgeri în care echipajul de detectare a scurgerilor le-a recomandat să sape ?

 

 

 

Efectuarea de sondaje manuale de detectare a scurgerilor. Personalul de la serviciile de apă descoperă adesea scurgeri în mod normal în timpul muncii normale, cum ar fi în exercițiul supapei, spălarea hidranților de incendiu și citirea contorului. Realizarea unui sondaj de detectare a scurgerilor înseamnă totuși urmărirea unei supravegheri sistematice a sistemului de distribuție a apei pentru a găsi scurgeri ascunse și nereportate. Multe utilități verifică sistemele de distribuție în funcție de zonele sau zonele prezentate pe hărți.

 

Alte utilități acordă prioritate rutelor de citire a contorului care pot minimiza distanțele în acoperirea sistemului. Multe țintuiesc zonele cu scurgeri ridicate mai des decât zonele cu scurgeri mici. Este important să recunoaștem că scurgerile se formează continuu în sistemele de distribuție a apei și, în timp ce reparațiile de scurgere elimină scurgerile, există întotdeauna potențial pentru formarea de noi scurgeri. O scurgere ar putea apărea a doua zi după efectuarea reparațiilor de scurgeri, cu o zi înainte de începerea următoarelor sondaje sau în orice moment între. Prin urmare, timpul mediu de conștientizare a scurgerilor care apar între sondaje este de jumătate din intervalul de timp dintre sondaje. Dacă detectarea și repararea scurgerilor sunt efectuate anual, durata medie de execuție a noilor scurgeri care are loc este de o jumătate a anului sau 182,5 zile. Cunoașterea duratei medii de rulare a scurgerilor pe baza frecvenței sondajului de scurgeri este importantă atunci când se efectuează analiza componentelor.

Procesul de efectuare a sondajelor de scurgeri poate fi separat în patru faze:

  1. Sondaj inițial de ascultare
  2. Rezistența la sunetele suspecte
  3. Scurgeri identificate
  4. Repararea scurgerilor și confirmarea identificării.

 

 

  1. Sondajele initiale de ascultare

 

 

În timpul acestei faze, un operator instruit efectuează o anchetă de ascultare inițială a unei porțiuni mari sau a întregului sistem de distribuție, înregistrând toate sunetele suspecte. Detectarea scurgerilor este un proces de descoperire și eliminare. Scopul este de a descoperi punctele de contact unde pot fi scurgeri și de a elimina punctele de contact în care nu se aud sunete de scurgere. Un punct de contact este orice conexiune accesibilă la rețeaua de apă care transmite vibrații sonore. Acesta poate fi un hidrant de incendiu, oprire de bord, supapă sau tijă de probă. Adresele trebuie asimilate tuturor locațiilor unde utilizarea apei, sunete de apometru sau posibile sunete de scurgere există. Această căutare inițială prin fiecare zonă a sistemului poate fi efectuată rapid. Înainte de începerea sondajului de ascultare, ar trebui să fie pregătit un plan de detectare și reparare a scurgerilor.

 

 

  1. Rezistenta la sunete suspecte

 

 

Din cauza variațiilor zgomotului extraordinar, chiar și noaptea, este adesea benefic să revizuim zonele suspecte de zgomot la un timp mai tarziu. Microfonul de contact de înaltă frecvență ar trebui utilizat pentru a asculta din nou sunetele auzite mai devreme. Dacă locația este fara zgomot, nu există nicio scurgere. În cazul în care este practic și unde se aud sunete, contorul trebuie verificat pentru a se vedea dacă funcționează; un contor de funcționare indică consumul de apă. Dacă contorul nu poate fi accesat, poate fi util să se întoarcă atunci când clientul este prezent pentru a vizualiza contorul sau pentru a opri scurt serviciul la stopul de bord pentru a determina dacă sursa de zgomot provine de la partea clientului a închiderii bordurii. Dacă încă se pot auzi sunete atunci când nu se consumă apă, probabil există o scurgere. Această scurgere trebuie identificată.

 

  1. Limitările studiilor de detectare a scurgerii acustice.

 

 

Utilizarea instrumentelor de ascultare acustică este o procedură dovedită pentru identificarea și descărcarea scurgerilor ascunse. Cu toate acestea, organizațiile de cercetare și experiența practică au demonstrat că ascultarea acustică numai pe supape și hidranți sau pe suprafața solului duce la pierderea multor scurgeri nereportate. În consecință, pentru programele eficiente de reducere a scurgerilor care utilizează sondaje acustice, sondajele ar trebui să fie efectuate în mod automat pe toate conexiunile de serviciu.

 

Dezavantajele majore ale acestei abordări includ următorii factori:

  • Acest tip de abordare este solicitant ca munca
  • Un nivel mai ridicat de pregatire a personalului este necesar
  • Este dificil de pastrat o performanta eficienta
  • Exista rate scazute ale parcurgerii zilnice
  • Localizarea conductelor de conectare a serviciilor clienților este adesea dificilă și lentă.
  • Există succese limitate pe conductele nemetalice

 

Rezultatele sondajului de scurgeri acustice pot fi optimizate folosind operațiuni de noapte, ascultare neîntreruptă și perioade de ascultare prelungite. Operațiunile pe timp de noapte adaugă riscului de siguranță și costului muncii. Metodele de detectare automată a scurgerilor sunt o nouă alternativă la sondajul convențional de detectare a scurgerilor și pot îmbunătăți eficiența procesului de detectare a scurgerilor.

Automatizarea sondajelor de detectare a scurgerii acustice. Secțiunea Monitoarele de zgomot discută despre tehnologia care oferă o modalitate automatizată de a efectua sondaje de detectare a scurgerilor pe toată suprafața sau localizate. Această tehnologie include înregistratoare de zgomot de scurgere (LNL) și emițătoare de zgomot de scurgere (LNT). Tehnologia de monitorizare a zgomotului scurgerii oferă capacitatea de ascultare constantă și de înregistrare a sunetului și reduce nevoile de forță de muncă. În 2005, American Water a început un proces de succes folosind tehnologia LNT în colaborare cu un sistem AMR existent pentru a detecta sunetele de zgomot de scurgere și a comunica poziția lor folosind aceeași rețea de comunicare care trimite cititorul de conturi pentru clienți.

LNT-urile mici sunt atașate la conductele de conectare a serviciilor clienților la intervale specificate. Aceste dispozitive monitorizează sunetul în timpul nopții și selectează timpul cu cel mai puțin zgomot și comunică datele prin sistemul AMR pentru evaluare la biroul de distribuție. Pe măsură ce se identifică scurgeri suspectate, personalul este trimis cu un corelator de zgomot la scurgeri pentru a confirma o scurgere și a-i identifica locația într-o singură călătorie. Un număr tot mai mare de firme de detectare a scurgerilor colaborează cu firmele AMR pentru a oferi variații ale acestei abordări. Acesta este un exemplu de excepție al unei aplicații care utilizează tehnologie nouă, într-o manieră inovatoare, pentru a optimiza capacitatea de detectare a scurgerilor, pentru a reduce nevoile de muncă și pentru a îmbunătăți eficiența.

 

 

Deoarece LNT găsește scurgeri atunci când devin audibile, o implementare bine distanțată a unităților LNT poate găsi multe scurgeri într-un stadiu incipient. Pentru sistemele cu scurgeri în curs de dezvoltare lentă (scurgeri de racordare a racordului de servicii pentru clienți, scurgeri de îmbinare a conductelor și scurgeri principale de coroziune), descoperirea scurgerilor și amplasarea lor aproximativă într-un stadiu incipient poate reduce semnificativ pierderea de scurgeri nereportate. Astfel de scurgeri mici pot rula pentru o perioadă extinsă la fluxuri relativ mici, care pot fi sub capacitățile vizibile ale unui DMA. Economia repararii unor astfel de scurgeri de debit scăzut se poate baza pe beneficiile obținute prin prevenire în evitarea erupției în scurgeri mai mari sau a pauzelor principale, mai degrabă decât a costului de apă pierdut . Cu toate acestea, LNT poate avea beneficii apreciabile de apă pierdute atunci când costul apei ( CV) este ridicat sau zona este predispusă la scurgeri nedetectabile.

În plus față de abordarea utilizată de American Water, care montează LNT-uri mici pe conductele de conectare a serviciilor de clienți în incinta clienților, LNT-urile care sunt proiectate pentru montarea pe aparate a sistemului de distribuție, cum ar fi valve, sunt acum fabricate. Aceste dispozitive sunt proiectate pentru a comunica în cadrul unui sistem AMR de rețea fixă, la fel cum LNT-urile comunică în configuratia AMR .

Integrarea metodologiilor de detectare a scurgerilor. Cea mai eficientă abordare de gestionare a scurgerilor utilizează combinația adecvată de tehnici de control al scurgerilor, așa cum este arătat. Monitorizarea continuă a fluxului în DMA oferă activități de detectare, fie manual, fie prin intermediul înregistrătorilor de zgomot de scurgere. Dacă este cazul, managementul presiunii încetinește apariția de noi scurgeri și poate reduce ratele de scurgeri de la scurgeri de fundal și scurgeri nedeclarate. În plus, serviciile de apă ar trebui să folosească atât funcții de reparații optimizate, cât și un program de reabilitare / reînnoire pe termen lung. Aplicarea și combinarea corespunzătoare a acestor tehnologii utile va servi ca cea mai bună abordare a gestionării scurgerilor economice pentru majoritatea utilităților de apă.

Precizia indentificarii scurgerilor . Obiectivele identificării scurgerilor sunt de a determina dacă sunetul de zgomot de scurgere reprezinta pierdere de apa , consumul de apă al clienților sau alte zgomote și de a determina locația exactă a scurgerilor. Identificarea scurgerii poate avea loc cu o deplasare ulterioară pe teren după o anchetă convențională de detectare a scurgerilor sau ar putea fi realizată în timpul audierii detectării scurgerii sau al relistării. Această din urmă practică este mai probabil realizată când se lucrează noaptea, pentru a evita zgomotul ridicat. În cazul în care există suspiciuni de scurgeri de servicii pentru clienți ca sursă de scurgere, se poate face o inspecție în timpul zilei când clientul ar putea permite accesul la contor și instalații sanitare.

 

După sondajul inițial de ascultare, echipa de detectare a scurgerilor ar trebui să revină în locațiile suspicte de scurgere și să asculte din nou sunetele de scurgere. Zona trebuie inspectată, acordând atenție atât vizualului, cât și sunetului, folosind un amplificator sonic și o citire digitală, dacă este posibil. Ceea ce poate fi un sunet de scurgere poate fi de fapt cauzat de un PRV, un transformator electric sau alte interferențe.

Echipa de sondaj ar trebui să examineze hărțile detaliate ale sistemului de distribuție și să localizeze PRV-urile, supapele uitate sau alte aparate de sistem care ar putea să sune suspect. Dacă la inspecția zonei se găsește o altă cauză posibilă a sunetului, sunetul trebuie izolat și identificat. De exemplu, un ORV al clientului poate fi izolat prin închiderea serviciului pentru clienți și apoi sângerarea presiunii din sistem prin deschiderea casei clienților. Trebuie menționat că unii clienți mari (complexe de apartamente, spital, industrii cu trei schimburi) pot folosi apa mai mult sau mai puțin continuu și pot genera un sunet asemănător scurgerii. Clientul trebuie contactat înainte de închiderea serviciului. În timpul inspecției, echipa ar trebui să fie la curent cu sursele de sunet străin, cum ar fi instalațiile electrice din apropiere sau echipamentele mecanice.

Dacă se aude zgomotul de scurgere pe un contor de apă al clientului, echipa ar trebui să asculte cu atenție sunetele de scurgere de pe ambele părți ale contorului. Ar trebui să se stabilească dacă sunetul este mai puternic din partea clientului sau din partea de utilitate a contorului. Căutați semne evidente de utilizare a clienților, cum ar fi aspersoarele care funcționează. În acest caz, se poate auzi contorul care se rotește, chiar dacă mâna contorului nu se mișcă. Indicatorul contorului trebuie apoi verificat pentru a se deplasa; scurgerea poate fi în zona cutiei contorului.

Dacă este dificil să se identifice ce parte a contorului este activată scurgerea, clientul trebuie notificat că serviciul va fi oprit timp de câteva minute. Unghiul sau opritorul de bord trebuie să fie închis, iar presiunea sistemului să sângereze de la linia clientului prin deschiderea tijei furtunului. Dacă sunetul scurgerii se oprește, scurgerea se află fie în caseta contorului, pe conducta de conectare a serviciului clientului, fie în locuință. Dacă zgomotul continuă, scurgerea este pe partea contorului de utilitate a apei. În cazul în care scurgerea este pe partea contorului clientului, clientul trebuie să fie înștiințat că ar putea exista o scurgere la conductele de racordare a serviciului pentru clienți, instalații sanitare interioare sau dispozitive de utilizare a apei. Utilitățile de apă au, de regulă, politici care stabilesc modul în care trebuie să fie aduse conductele de conectare a serviciilor pentru clienți și scurgerile de canalizare.

Dacă există o scurgere pe rețeaua de apă sau pe conducta de conectare a serviciului pentru clienți, sunetul de scurgere poate fi detectat pe contoarele de service, supapele sau hidranții adiacenți. Ascultați sunetele de scurgere ale serviciului adiacent contorului suspect și determinați unde sunetul este cel mai puternic. Vopsirea exactă a locației poate fi realizată folosind mai multe metode, așa cum este detaliat în secțiunile următoare.

Metoda microfonului la sol. Obiectivul acestei metode este de a găsi locația celui mai puternic sunet de scurgere peste conducta principală sau de conectare a serviciilor pentru clienți. Primul pas este de a determina locația exactă a principalului sau serviciului. Un localizator electronic de conducte poate fi utilizat pentru a localiza conducta principală îngropată sau de conectare a serviciilor pentru clienți. Amplasarea conductei de conectare a serviciului principal sau a serviciului pentru clienți trebuie efectuată exact pe trotuar. Ar trebui să fie amplasate alte conducte din apropiere din care ar putea determina sunetul.

Microfonul la sol este microfonic sau stereofonic, în funcție de fabricație. Modelele stereo pot discerne diferențele de intensitate între două microfoane, dar majoritatea modelelor au un singur microfon.

Când utilizați microfonul de masă pentru identificarea scurgerilor, volumul suflat va fi stabilit relativ mic la început, astfel încât sunetele puternice nu vor fi incomode pentru ascultare. Ajustarea volumului trebuie menținută la același nivel pe parcursul fiecărei secvențe de evidențiere. Dacă se aud sunete tari, incomode , volumul poate fi redus pentru siguranță, în condițiile în care punctele ar trebui verificate din nou pentru a localiza cele mai puternice sunete de scurgere.

Microfonul de masă trebuie utilizat pentru a asculta sunetele de scurgere la fiecare 5 până la 10 ft. Trebuie să se ia notițe despre intensitățile sunetelor. Dacă echipamentul are un contor, trebuie să se efectueze citirea contorului. Cel mai puternic semnal indică de obicei locația scurgerii. Setarea volumului sau a altor controale nu trebuie modificată în timpul acestui proces. Atunci când este posibil, compararea sunetelor în puncte cu surace diferite și acest proces. Atunci când este posibil, trebuie evitată compararea sunetelor în puncte cu diferite caracteristici de suprafață și de compactare. Dacă acest lucru nu este posibil, trebuie remarcat faptul că același sunet de lac este mai scăzut la o suprafață compactă slabă, la o densitate. După identificarea scurgerii, locația sa trebuie verificată prin redistribuire folosind microfonul la sol. Microfonul de sol este de încredere în identificarea multor scurgeri, dar este limitat de existența zgomotului interferențial, a grosimii acoperirii solului sau a trotuarului și a nivelului de calificare al operatorului. Ar trebui să se utilizeze cel mai bine microfonul la sol pe placă plană (degetul mare).

Metoda corelatoare. Consultați descrierea oferită în secțiunea Corelare zgomote. Corelatoarele de scurgeri sunt adesea utilizate direct, dar pot fi, de asemenea, asociate cu corelatoarele electronice de zgomot de scurgere.

Metoda sondei. Această metalitate oferă acces direct la conductele subterane pentru o sonorizare mai bună și este utilizată pentru a verifica dublu constatările atunci când utilizați microfonul sau solul metodei corelatoare. O gaură mică trebuie găurită prin pavaj peste scurgerea suspectată, având grijă să nu deterioreze conducta. În gaură este introdusă o tijă metalică cu mâner concepută să nu alunece prin gaura (mâner T sau echivalent), iar un microfon sonic de înaltă frecvență este folosit pentru a asculta din nou sunetul scurgerii. După cum este necesar, pot fi găuri suplimentare prin pavaj sau prin sol, încercând să mențineți inserția tijei la o adâncime consistentă. În zonele neasfaltate, sonda poate fi folosită ca extensie pentru a asculta direct pe conducta îngropată.

 

Nu poate fi confirmată acuratețea identificării scurgerii decât după identificarea scurgerii prin expunerea acesteia și / sau repararea acesteia; și apoi poate prin efectuarea din nou a detectării scurgerilor pentru a confirma absența dovezilor de scurgere. Metodele de reparare sunt discutate în detaliu în secțiunea Funcții de reparare a scurgerilor optimizate. Detectarea ar trebui să fie strâns coordonată cu activitățile de reparație, astfel încât confirmarea succesului sau eșecului identificării să fie imediat cunoscută. În special pentru scurgeri de racordare a conexiunilor de servicii pentru clienți, în cazul în care clientul organizează reparații, personalul de detectare a scurgerilor ar trebui să rămână în contact cu clientul pentru a determina dacă echipajul de detectare a scurgerilor a identificat cu precizie scurgerea. Statisticile privind reușita identificării ar trebui înregistrate, astfel încât eficiența programului de eliminare a scurgerilor să fie reevaluată și îmbunătățită periodic.

Probabil vor fi ocazii în care echipajul de câmp sapa in apropiere, dar nu chiar peste scurgere. Personalul care indică scurgeri ar trebui să fie disponibil pentru a investiga această afecțiune pentru a determina dacă se poate găsi o locație mai bună și motivele posibile pentru care locația nu era precisă. De asemenea, va fi probabil momentul în care echipajul de reparații nu va găsi nicio dovadă de scurgere. Dacă nu există dovezi fizice ale unei scurgeri în zonă, personalul care indică scurgerea trebuie să fie gata să răspundă imediat pentru a investiga pentru a preveni pierderea timpului de raspuns . Punctul excavat oferă o oportunitate de a asculta direct pe țeavă pentru a deriva dacă există un zgomot de scurgere în zonă. Aceste evenimente, care nu sunt de dorit, ajută personalul care identifică scurgeri să-și îmbunătățească nivelul de calificare în viitor.

Economia detectiei de scurgere

Pe lângă cunoașterea funcționării detectării scurgerilor, este important să se asambleze o bază rentabilă pentru a defini dimensiunea, programul și funcțiile programului de detectare a scurgerilor. Costurile pentru crearea unui personal de detectare a scurgerii interne sau pentru contractarea serviciilor de detectare a scurgerilor pot fi considerabile. Prin urmare, este important ca operatorul să definească capacitățile corespunzătoare ale programului pentru a aborda economic tipurile de scurgeri care apar în cadrul sistemului de distribuție a apei.

 

 

 

Detectarea neacustică a scurgerilor

Detectarea scurgerii acustice este doar un mijloc de detectare a scurgerilor în sistemele de conducte de apă sub presiune. Mai multe alte tehnici au fost dezvoltate pentru identificarea scurgerilor în această conductă. În timp ce aceste tehnici au fiecare anumite avantaje, ele au și limitări. În prezent, aceste tehnici sunt într-un mod limitat în comerț, deși cercetările continuă asupra acestor metode și a altor noi metode.

  • Metoda de urmarire a gazelor

 

Ocazional apar situații în care scurgerile nu pot fi detectate sau identificate prin metode tradiționale electrosonice sau de corelație. Aceste tipuri de scurgeri apar adesea ca defecțiuni ale testului hidrostatic pe conductele noi în timpul construcției. De obicei sunt mici și sunt greu de detetat. Gazul de urmărire s-a dovedit eficient pentru detectarea și identificarea scurgerilor în aceste situații, iar tehnologia este dezvoltată pentru a detecta scurgerile pe conductele sub presiune.

Metoda gazului de urmărire utilizează unul dintre cele două gaze potențiale: heliu și hidrogen. Pentru detectarea heliului, metoda presupune deshidratarea secțiunii principalului sau conductei testate și inceperea unui amestec de gaz de 5 până la 10 la sută de heliu (cu soldul ca aer) la un capăt al secțiunii. O ușurare este ținută deschisă la capătul opus pentru a permite heliul să curgă și să umple secțiunea de testare. Când heliul este detectat la capătul reliefului, relieful este închis. Secțiunea este apoi presurizată la o presiune predeterminată.

 

Pentru detectarea cu hidrogen gaz, nu este necesară scurgerea principală, deoarece amestecul este rănit într-o formă lichidă în apă. Amestecul de gaz este un amestec standard de 5% hidrogen în azot, achiziționat deja amestecat de la un furnizor de gaz.

 

ATENȚIE: amestecarea reală a hidrogenului și a azotului este o operațiune periculoasă care ar trebui să fie întreprinsă numai de furnizorul de gaz.

 

  • Radar cu patrundere la sol

Această metodă ar putea fi utilizată pentru a detecta scurgerile în conductele de apă, detectând golurile subterane create prin scurgerea apei în timp ce circulă în apropierea conductei sau prin detectarea anomaliilor în adâncimea conductei măsurate de radar. Solul care este saturat prin scurgerea apei încetinește undele radar și face ca țeava să pară mai adâncă decât ar trebui. Radarul care pătrunde la sol (GPR) este similar în principiu cu tehnicile seismice și cu ultrasunete. O antenă care transmite simte un impuls de durată scurtă de energie electromagnetică de înaltă frecvență în pământ. Pulsul este parțial reflectat înapoi la suprafața solului prin obiecte îngropate sau goluri în pământ sau prin limitele dintre straturile de sol care au proprietăți dielectrice diferite. Semnalele radar reflectate sunt capturate de o antenă receptoare. Interiorul terenului este scanat cu unde radar într-un mod similar cu cel al ultrasunetelor pentru a obține imagini în secțiune transversală.

Deoarece metoda se bazează pe detectarea golurilor subterane în jurul scurgerilor, condițiile solului sunt un factor în exactitatea metodei. Solurile argiloase impermeabile pot produce diferite caracteristici de localizare a scurgerilor decât solurile nisipoase.

 

  • Termografie

 

Această tehnică detectează radiații termice cu infraroșu și le afișează ca imagini vizibile. Într-o imagine cu radiații infraroșii, suprafața solului de deasupra unei scurgeri poate părea mai rece sau mai caldă decât suprafața departe de ea. Această diferență de temperatură poate reflecta diferențele de temperatură a apei care se scurge și a solului de deasupra; se poate transfera căldură considerabilă între apa care curge și solul de suprafață. De asemenea, solul apropiat de scurgere devine saturat de scurgerea de apă, ceea ce ar putea să-și schimbe caracteristicile termice și să-l facă o chiuvetă mai eficientă în raport cu solul uscat departe de scurgere. Un sondaj termografic al unei zone utilizează un sistem de camere cu infraroșu comercial de înaltă rezoluție. Aparatul foto trebuie să fie concentrat pe suprafața solului și să capteze imagini pe o perioadă de timp.

 

Alte metode de control al pierderilor reale.

Controlul activ al scurgerilor este o activitate cheie în cei patru piloni ai controlului real al pierderilor, așa cum este prezentat. Acesta oferă capacitatea de a identifica scurgerile nou formate în timp util. Odată ce un proces adecvat de control al scurgerilor a fost instituit pentru a cuantifica volumele de scurgeri și a identifica scurgerile individuale, trebuie să existe proceduri de intervenție suplimentare adecvate pentru reducerea scurgerilor prin reparație sau înlocuire sau pentru a reduce volumele de scurgeri la niveluri economice. Fiecare instrument are locul său în caseta de instrumente și ar trebui să fie utilizat acolo unde este cazul.

Următoarele activități de intervenție sunt celelalte trei activități ale celor patru piloni ai unui program de succes de gestionare a scurgerilor.:

  1. Functii optimizate de reparare a scurgerilor . Controlul activ al scurgerilor, care include sondaje de detectare a scurgerilor și capacitatea de a cuantifica ratele de scurgere de la monitorizarea continuă a debitelor minime de oră în DMA-uri, avertizează operatorul uzinei de apa la ocurența scurgerilor din sistemul de distribuție a apei. Trebuie întreprinse intervenții pentru a minimiza sau a oprii scurgerile. Ar trebui să fie :

 

  • Timpurii – Reparațiile la scurgere trebuie să fie puse în aplicare la scurt timp după descoperirea scurgerii pentru a mima timpul de rulare a scurgerii și pentru a conține efecte perturbatoare ale scurgerii. În cazul în care este posibil, reparațiile trebuie programate în condiții favorabile de muncă și în timpul normal de lucru al personalului.
  • De incredere -din cauza manoperelor proaste sau a materialelor interioare, multe scurgeri reapar la locul reparațiilor anterioare ale scurgerii. Lucrările de reparație trebuie să fie executate cu atenție, asigurând o „îmbunătățire durabilă a conductei de apă”
  • Eficiente la cost/scurgere

Programele de reducere a scurgerilor ar trebui să fie economice, costurile anuale ale programului să nu depășească economiile directe ale scurgerii recuperate, împreună cu economiile indirecte de mai puțină perturbare, extinderea infrastructurii amânate și economii similare. Factorii suplimentari, cum ar fi calitatea apei, intră într-o decizie de înlocuire sau reabilitare a conductelor.

  • Bine documentate

Succesul strategiei de gestionare a scurgerilor nu poate fi cântărit decât după corectarea scurgerii și se obțin informații despre natura scurgerii. Acțiunea de reparare este adesea etapa critică în obținerea acestor informații; prin urmare, ar trebui să se utilizeze o procedură de documentare detaliată, sistematică pentru a gestiona informațiile importante care trebuie colectate

 

  • Excavarea scurgerii. Sistemele de distribuție a apei sunt compuse din țevi îngropate și, cu excepția cazului în care scurgerile sunt vizibile în camerele subterane sau gropi, reparațiile de scurgeri necesită, de obicei, săpături pentru a expune secțiunea de scurgere a conductei. Echipajul de detectare a scurgerilor și echipajul de reparații ar trebui să lucreze împreună pentru a descoperi scurgerea.

Dacă excavația este uscată, nu se scurge conducta în această locație – echipajul de verificare a scurgerilor ar trebui să sondeze din nou conducta și să ajute echipa de reparații în identificarea scurgerii. Scurgerile provenite din fundul țevii pot fi ușor trecute cu vederea și ar trebui depuse eforturi pentru a excava în jurul întregii circumferințe a conductei pentru a confirma o astfel de scurgere.

 

 

Dacă excavația este uscată – în sensul că țeava nu se scurge în această locație, echipajul de sondaj de scurgeri ar trebui să sune din nou conducta și să asiste echipajul de reparații în identificarea scurgerii. Scurgerile care provin din partea inferioară a țevii pot fi ușor trecute cu vederea și ar trebui depuse eforturi pentru a excava în jurul întregii circumferințe a conductei pentru a confirma o astfel de scurgere. Uneori poate exista o sursă de scurgere fara a da vreun semn vizibil de umezeală sau apă la doar câțiva centimetri distanță. Trebuie menționat că locațiile în care apa este vizibilă sau la suprafață ar putea să nu fie locația sursei de scurgere. Apa de la o scurgere poate parcurge o distanță semnificativă de la sursa de scurgere prin conducte subterane sau solul subminat. Excavarea unui amplasament bazat exclusiv pe faptul că este amplasarea apei vizibile poate fi un efort irositor conducând doar la o conductă intactă. Locația săpăturii trebuie să se bazeze pe sursa de scurgere identificată din activitatea de detectare a scurgerilor.

 

Lucrând împreună, echipajele de detectare și reparare a scurgerilor pot împărtăși cunoștințe și experiență care facilitează localizarea scurgerii. Descoperirea scurgerilor necesită o excavare atentă pentru a evita contactul cu utilitățile vecine. Înainte de a săpa, ar trebui contactate alte utilități sau un centru de apel adecvat.

 

Măsurarea și estimarea pierderilor din scurgerile descoperite.

Obținerea unei măsuri a cantității de apă pierdută în urma scurgerilor este importantă pentru a evalua succesul programului de gestionare a scurgerilor și pentru a furniza date pentru calcularea pierderilor reale în auditul anual al apei. Pentru scurgeri de volum mai mari sau rupturi directe, schimbări distincte ale debitului contorizat pot fi înregistrate în DMA-uri, pe sistemele SCADA sau în contoarele principale la stația de tratare a apei, rezervorul, stațiile de pompare, PRV-urile sau alte locații de contorizare existente. Informațiile din modelele hidraulice, măsurarea debitului principal de transmisie și testele fluxului de foc pot fi evaluate pentru a ajuta la distingerea fluxurilor de rutină de fluxul de cerere mai mare de pauzele principale sau de rupturi mari.

 

Pentru a cuantifica rata pierderilor de apă de la o scurgere de volum redus în câmp, trebuie notat tipul de scurgere (scurgere principală, scurgere de serviciu etc.), astfel încât timpii de conștientizare, locație și reparație să poată fi determinați prin analiza componentelor. Configurația scurgerii ar trebui, de asemenea, identificată dacă este posibil. Există mai multe modalități de cuantificare a ratelor de scurgere:

 

  • Direct, prin tipul scurgerii
  • Prin calcularea pierderilor folosind formule;
  • Prin metode manuale, cum ar fi utilizarea unui container cu volum cunoscut și un cronometru sau prin utilizarea unei găuri și a unui contor

 

 

 

 

Tehnici de reparare a scurgerilor

 

Aparițiile de scurgeri se întâmplă în multe feluri, iar mijloacele de reparare a scurgerilor sunt la fel de numeroase. Prin urmare, această discuție nu poate oferi un raport exhaustiv al tuturor tehnicilor de reparație disponibile. În schimb, sunt menționate doar câteva dintre cele mai frecvente tehnici de reparație. Operatorul sau administratorul serviciului de apă este responsabil în cele din urmă de a stabili tehnica de reparație corespunzătoare pentru orice stare de scurgere dată; pe baza naturii scurgerii, a materialelor și construcției conductelor, a modului în care este amplasată conducta și a priorității hidraulice. Personalul de utilitate este solicitat să se confere cu producătorii de conducte, consultanți de inginerie, AWWA sau alte organizații comerciale pentru a obține informații despre cele mai bune tehnici de reparație și materiale pentru un proiect de reparație dat.

 

Nivelul de complexitate al reapirului scurgerii este de obicei proporțional cu gravitatea scurgerii sau ruperii. Următoarele sunt câteva exemple de reparații și considerente tipice:

 

  • Scurgeri mici de câteva picături pe minut pot apărea de la ambalarea liberă pe o supapă sau pompă. Simpla strângere a șuruburilor pe o garnitură de ambalare poate rezolva rapid acest tip de scurgere.
  • Scurgerile de conexiuni ale serviciilor clienților apar frecvent în utilitățile de apă. În funcție de politicile de reparație, utilitatea de apă sau clientul poate aranja o reparație la o scurgere, dacă există dovezi că întregul serviciu este deteriorat. O linie de înlocuire poate fi instalată în paralel cu linia de scurgere, apoi deconectați conducta de scurgere. Acest lucru ar putea fi necesar în zonele în care există conducte de conectare a serviciilor pentru clienți din plumb sau alte materiale depășite. Există alternative fără șanț la conducta existentă, inclusiv topirea și spargerea conductelor.
  • Una dintre cele mai frecvente tehnici de reparație a conductelor de dimensiuni mici până la mijlocii este utilizarea clemelor de reparație. Aceste dispozitive pot fi instalate rapid pentru a repara rupturile sau pauzele raportate și sunt fiabile mulți ani.
  • Îmbinările conductelor sunt adesea site-ul unor scurgeri mai mici care apar din cauza materialelor uzate ale îmbinării, a decontării eneene a lungimilor conductelor, a încărcărilor de trafic și a unor cauze similare. Tipul de reparație depinde de tipul de îmbinare existentă. Pentru țevi mai mari, sunt disponibile cleme special concepute pentru a încapsula clopotul. Unele articulații pot fi reîncărcate. în timp ce altele, cum ar fi clopotele despărțite ale țevii, ar putea fi necesar să fie tăiate și înlocuite prin cuplarea în lungimea țevii drepte.
  • Pentru rupturi sau despicături mai mari în conducte, repararea eficientă poate necesita tăierea și extragerea secțiunii deteriorate a conductelor și instalarea unuia sau mai multor lungimi de conductă nouă, cuplată sau conectată la conducta existentă. Aceasta poate duce la noua lungime a conductei dintr-un material diferit de materialul existent al conductei. Pentru sistemele metalice, asigurați-vă că aveți în vedere potențialul coroziunii externe accelerate atunci când cuplați componente ale diferitelor metale. Protecții, cum ar fi îmbinările lipite, pot fi necesare pentru a evita apariția coroziunii accelerate în astfel de locații.
  • Materialele specifice conductelor necesită tehnici de reparație specifice. Multe reparații de scurgeri la conducta de oțel, care este foarte sensibil la coroziune, pot fi reparate prin sudură. Diferite materiale de conducte din plastic sunt utilizate în industria apei, iar reparațiile necesită unelte și echipamente specifice pentru efectuarea reparațiilor.

 

O notă importantă privind partea sanitara a practicilor de reparare a scurgerilor:

Scurgerile și pauzele principale ale apei reprezintă o oportunitate pentru contaminanți să intre în sistemul de distribuție a apei. Natura evenimentului de scurgere și gradul de îngrijire sanitară exercitată de echipajul de reparații vor stabili dacă sunt necesare metode sanitare suplimentare pentru ca sistemul să ofere servicii continue.

Scurgerile și pauzele principale ale apei reprezintă o oportunitate pentru contaminanți să intre în sistemul de distribuție a apei. Natura evenimentului de scurgere și gradul de îngrijire sanitară exercitată de echipajul de reparații vor stabili dacă sunt necesare metode sanitare suplimentare pentru ca sistemul să ofere servicii continue.

Cele mai multe scurgeri mici care apar sunt sub forma de eliberare de presiune din conductă sau de apa, cu șanse mici de contaminare. Aceste scurgeri pot fi, de obicei, reparate direct fără deshidratarea conductei sau a instalațiilor. În aceste condiții, nu sunt necesare măsuri sanitare suplimentare pentru a finaliza reparația. În schimb, rupturile semnificative cauzează adesea daune considerabile, ceea ce reprezintă o mare probabilitate de contaminare a conductelor. Acest lucru poate apărea în timpul evenimentului, ca urmare a presiunilor reduse care provoacă condiții de curgere, sau după închiderea și dărâmarea conductei, atrăgând apa, solul și resturile contaminate în secțiunea deteriorată a conductei. În astfel de cazuri, trebuie luate măsuri pentru ca secțiunea reparată sau înlocuită a conductei să fie dezinfectată în mod corespunzător înainte de readucerea în funcțiune a conductei.

 

În toate cazurile, echipajele ar trebui să utilizeze practici de lucru curate în executarea reparațiilor, inclusiv protejarea secțiunilor de conducte existente sau de înlocuire împotriva contaminării, folosind soluții de pulverizare cu clor pe componente care sunt manipulate și garanții similare. Când conductele au suferit o contaminare evidentă a solului și a resturilor, utilitatea ar trebui să dezinfecteze întreaga conductă afectată de rupere. Pierderea presiunii din partea pierderilor mari crește, de asemenea, potențialul de retragere a conductelor de conectare a serviciilor clienților din zonă. Cel puțin, conductele afectate trebuie bine spălate cu un reziduu dezinfectant detectat după efectuarea reparației. Îndrumări detaliate există în mai multe publicații.

Politica de reparare a scurgerii conductelor de conectare a serviciilor clienților.

În majoritatea utilităților de apă din America de Nord, responsabilitatea pentru reparațiile de scurgeri ale conductelor de racordare a serviciilor clienților este împărțită de utilitate și de client. De obicei, utilitatea de apă are responsabilitate pentru conductele de racordare de la rețeaua principală a apei până la contor (dacă sunt ieșite într-o groapă eterică) sau la o oprire a bordurilor sau a liniei de proprietate (dacă este amplasată în interior).

Pentru a opera programe eficiente de control al scurgerilor și pentru a economisi clienții efortul și agravarea aranjării reparațiilor de scurgeri, multe utilități de apă operează programe de asigurare sau de garantie a conexiunilor de conectare a serviciilor. Pentru o taxă suplimentară mică inclusă în facturarea lor obișnuită, clienții se pot baza pe utilitatea de apa in a face toate măsuratorile pentru repararea sau înlocuirea conductelor de conectare a serviciilor atunci când apar scurgeri iar clienti nu mai trebuie sa plateasca costuri suplimentare. Aceste abordări gestionează, în general, scurgerile de racordare a conexiunilor de servicii mai eficient decât reparațiile aranjate de clienți și ajută la îmbunătățirea relațiilor cu clienții. Utilitățile de apă ar trebui să urmărească timpii de reacție și reparații și, dacă solicită clienților să aranjeze reparațiile, utilitățile ar trebui să ia în considerare reevaluarea acestei abordări ca un mijloc de a reduce durata scurgerilor de servicii pentru clienți din sistemul lor.

Colectarea și documentarea informațiilor privind repararea scurgerii

  • Este important ca, în timpul și după reparațiile scurgerii, să fie colectate și documentate informații cu privire la natura ruperii, a condițiilor subterane, a străzii, a vremii și a costurilor. Informațiile pot fi înregistrate într-un raport privind repararea scurgerilor, cum ar fi strada, vremea și costurile.

Aceste informații sunt necesare pentru a ține evidența adecvată în scopuri legale, precum și pentru a identifica tendințele de scurgere și starea sistemului de distribuție și pentru a urmări performanțele personalului de utilitate.

Restaurarea suprafeței străzii sau a acoperirii solului.

Ultimul pas în procesul de reparație a utilităților subterane este refacerea suprafeței stradale sau a acoperirii solului. Săpăturile utilităților subterane sunt perturbatoare și inestetice. Traficul este deviat frecvent în jurul săpăturilor și apar deseori întârzieri. Săpăturile sunt o problemă de siguranță atât pentru lucrătorii de la serviciile de apă, cât și pentru public. Praful și murdăria sunt comune pe astfel de site-uri; iar zgomotul de la echipaje și echipamentele grele poate reprezenta o problemă pentru publicul larg și afacerile din apropiere. Prin urmare, este esențial ca echipajele de reparație să acorde importanță restaurării sigure, în timp util și eficient a șantierului după efectuarea reparației de scurgeri. Utilitatea apei ar trebui să stabilească și să mențină un raport bun cu departamentele de autostrăzi locale și de stat pentru a coordona restaurarea și pavajarea străzilor sigure și în timp util. Acest lucru va asigura relații publice bune și va limita răspunderea inutilă pentru utilitatea apei.

Managementul presiunii

Gestionarea presiunii pentru controlul scurgerilor este definită ca practica de a gestiona presiunile sistemului la nivelurile optime ale serviciului, asigurând o aprovizionare suficientă și eficientă pentru utilizări și clienți legitimi, reducând în același timp presiunile inutile sau excesive, eliminând tranzitorii și controalele de nivel defectuos, toate acestea cauzând sistem de distribuție la scurgere inutil.

În caseta de instrumente de gestionare a presiunii sunt disponibile diferite instrumente, care includ:

  • Controlor de tranzit
  • Susținerea presiunii sau ameliorarea
  • Controlul altitudinii și al nivelului în rezervoare și instalații de stocare a apei
  • Implementarea raioanelor controlate
  • Stabilizarea și reducerea presiunii
  • Acest din urmă instrument este probabil cel mai utilizat pentru controlul scurgerilor și este adesea denumit management proactiv al presiunii. Cu toate acestea, toate aceste abordări pot oferi beneficii ale controlului scurgerilor și sustenabilității infrastructurii. Este important să știți ce instrumente să aplicați în condiții specifice în sistemul de distribuție a apei.

Variații tipice de presiune în sistemele de distribuție a apei din America de Nord. Majoritatea sistemelor de distribuție a apei sunt concepute pentru a asigura o presiune de lucru minimă în toate punctele sistemului pe parcursul zilei. Aceasta înseamnă că presiunea minimă apare la un moment critic al sistemului, care este adesea cel mai înalt punct al sistemului , punctul depărtat de sursa de alimentare sub presiune sau punctul care suferă cea mai mare pierdere . În încercarea de a atinge cel puțin acest nivel minim de serviciu până la cea mai sensibilă locație, marea majoritate a sistemului de distribuție a apei poate primi presiuni mult mai mari decât acest nivel minim. În timp ce se concentrează cu atenție pentru a respecta liniile directoare de presiune minimă, multe utilități de apă știu puțin despre nivelurile maxime de presiune care apar în sistemul lor zi de zi. Ca urmare a ieșirilor existente a pompelor și a nivelurilor rezervorului, presiunile din multe sisteme sunt considerate relativ fixe. Pentru multe utilități de apă mai mari, cu reziduri extinse de rețea principală pe terenuri foarte variabile, există înclinația de a continua extinderea sistemului de apă ca o singură zonă de presiune, cu o creștere rezultantă a contrapresiunii la sursa de livrare a apei: instalația de epurare, pompele cu servicii ridicate, Acest lucru se adaugă la efectul presiunii excesive pe o porțiune largă a sistemului de distribuție.

 

Beneficiile unui management optim al presiunii. Cele două obiective principale ale managementului presiunii pentru controlul scurgerilor și sustenabilitatea infrastructurii sunt:

 

  1. Pentru a reduce frecvența de noi scurgeri și pauze care apar în cadrul unui sistem de distribuție a apei; și
  2. Pentru a reduce debitele acestor scurgeri de fundal și intreruperi de debit care nu pot fi evitate

 

Gestionarea presiunii și înlocuirea / reabilitarea infrastructurii sunt singurele metode reale de control al pierderilor care reduc pierderile de fond.Pentru că înlocuirea / reabilitarea infrastructurii este cea mai cuprinzătoare și cea mai costisitoare metodă de reducere a pierderilor reale, gestionarea presiunii are un avantaj major de a suporta deseori cel mai mult cost. -instrument eficient pentru sisteme cu scurgeri de fundal mari.

Gestionarea proactivă a presiunii nu poate fi aplicată eficient în toate sistemele de distribuție a apei. Nu poate fi utilizat în cazul în care nivelurile de presiune sunt la sau în apropierea sistemelor de distribuție. Nu poate fi utilizat în cazul în care nivelurile de presiune sunt la sau aproape de cerințele nivelului de serviciu scăzut al serviciului de apă. Este posibil să nu ofere îmbunătățiri rentabile în cazul în care scurgerile de fond sunt reduse. Cu toate acestea, nivelurile de presiune ar trebui întotdeauna evaluate în elaborarea unei strategii de gestionare a scurgerilor și a controalelor de optimizare implementate atunci când este proiectat să fie reușit și rentabil.

Problemele obișnuite ridicate de managerii serviciilor de apă în ceea ce privește tehnicile de gestionare a preasigurarii includ suspiciunea că consumul și veniturile clienților vor fi reduse, capacitatea de curgere a focului va avea de suferit și vor exista alte limitări hidraulice. După cum este detaliat mai târziu în această secțiune, toate aceste chestiuni pot fi prezise și abordate printr-un proces de proiectare competent și rareori sunt un impediment pentru gestionarea optimă a presiunii, în cazul în care această tehnică este considerată aplicabilă

 

Reducerea frecvențelor de rupere prin gestionarea presiunii. Cele mai fiabile rezultate pentru acest tip de cercetare pot fi obținute din analize ale frecvențelor înainte și după pauză în sistemele individuale în care a fost implementată gestionarea presiunii. Membrii echipei de management al presiunii din cadrul Asociației Internaționale a Pierderilor de Apă au publicat studii de caz în care managementul presiunii a produs reduceri imediate, semnificative și susținute ale noilor frecvențe de rupere

Unul dintre cei mai importanți factori care trebuie cercetați este relația dintre presiunea și întreruperea principală a apei și frecvența scurgerii conductelor de conectare a serviciilor. În multe sisteme de distribuție a apei, prezența sau absența tensiunilor de presiune sau a tranzitorilor de presiune este un factor major în frecvența apariției pauzelor principale ale apei. Această creștere scurtă, dar dramatică a presiunii, poate fi cauzată de activarea și deativizarea pompei, de deschiderea sau închiderea prea rapidă a valvelor de control, operațiunile de umplere a rezervorului sau cererea bruscă de apă a consumatorilor industriali, serviciile de apă cu ridicata sau alte extrageri mari. Deoarece sunt de obicei foarte scurte, tranzitorii de presiune pot fi măsurați doar pe perioade de timp foarte scurte, de ordinul unei secunde sau mai puțin, folosind instrumente de înregistrare a datelor foarte precise. În elaborarea strategiei de gestionare a scurgerilor, trebuie luată în considerare lansarea unei evaluări a funcțiilor pompelor, a robinetelor de control, a rezervoarelor și a controalelor hidraulice importante pentru a determina dacă există oportunități pentru tranzitorii nocivi și dacă pot fi încorporate controale rentabile în strategie.

Majoritatea pauzelor și scurgerilor la rețeaua de apă și conexiunile de servicii apar din cauza unei combinații de factori, mai degrabă decât a unei singure influențe.

Deoarece conductele de apă se deteriorează în timp, ca urmare a coroziunii, a încărcărilor de trafic, a tranzitorilor de presiune și a altor factori locali și sezonieri, presiunea la care se produce defecțiunea se reduce treptat până la un moment dat iar apoi frecvența pauzelor  începe să crească semnificativ. Motivul de gestionare a presiunii sugerează că presiunea de funcționare din acel punct în care rata de defecțiune crește semnificativ, prelungind astfel durata de viață a componentelor individuale ale infrastructurii. Dacă un sistem de distribuție cu scurgeri de fundal scăzute suferă reparații cu o reducere semnificativă a scurgerilor nedeclarate, ar putea fi mai vulnerabil la supratensiuni și la excesul de presiune dacă, de fapt, eliminarea scurgerilor elimină o formă nestructurată de scurgere pe care le oferă fiecare scurgere. un control adecvat al presiunii, un sistem cu o astfel de reducere a scurgerilor va funcționa ca un sistem mai strâns și va suporta o presiune mai mare, ceea ce îl face mai vulnerabil la supratensiuni. Astfel, este important să se ia în considerare efectul de presiune în toată strategia de gestionare a scurgerilor. În unele proiecte de gestionare a scurgerilor, au fost instalate controale de presiune înainte de ancheta inițială a scurgerilor, pentru a evita creșterea presiunilor după efectuarea reparațiilor.

Industria americană a apei potabile a cunoscut o îngrijorare din ce în ce mai mare în ultimii ani în ceea ce privește deteriorarea infrastructurii de apă și costul ridicat ridicat al reînnoirii infrastructurii pentru a păstra în viitor un serviciu de apă fiabil. În mai multe sondaje proeminente efectuate pentru a măsura amploarea nevoilor de infrastructură, multe dintre utilitățile de apă și-au bazat evaluările pe condiții pe frecvența în creștere a pauzelor principale ale apei ca factor principal în proiectarea nevoilor de înlocuire extinse la termen. O presupunere de bază este aceea că infrastructura se substituie drept opțiunea principală de îmbunătățire a sustenabilității infrastructurii pe termen lung. Cu toate acestea, gestionarea presiunii poate reduce pauzele principale și poate prelungi durata de viață a infrastructurii existente, folosind în același timp metode care sunt mult mai puțin costisitoare decât reînnoirea completă a conductelor.

În cele din urmă, toate conductele necesită reînnoire; cu toate acestea, gestionarea presiunii are avantajul de a asigura că conductele obțin o durată de viață mai lungă, cu mai puține defecțiuni, înainte de a fi necesară reînnoirea imediată.

Evaluarea potențialului de reducere a scurgerilor prin gestionarea optimă a presiunii

Procesul de evaluare a potențialului proactiv de gestionare a presiunii este similar cu cel utilizat la proiectarea DMA-urilor. De fapt, în multe cazuri, proiectarea DMA-urilor cu gestionarea îmbunătățită a presiunii este realizată într-un singur proces cuprinzător. Mai multe sarcini ar trebui întreprinse pentru a evalua corect dacă reducerea presiunii va fi adecvată pentru o anumită DMA, zonă sau rețea de distribuție, inclusiv următoarele:

Studiu dextop pentru a identifica zonele potențiale, punctele de instalare și probleme – inspectați hărțile sau înregistrările GIS pentru a identifica zonele cu presiune potențial ridicată sau excesivă. și să stabilească o configurație preliminară a unei zone sau DMA care utilizează managementul presiunii. Zona trebuie să fie controlabilă sau să poată fi izolată de sistemul generla în mod natural sau printr-o serie de închideri de supape. Dacă este necesar hidraulic, pot fi utilizate una sau mai multe supape de reducere a presiunii (PRV). În această etapă, este deosebit de util să aveți aport de la personalul din domeniul serviciilor de apă, care operează zilnic sistemul, deoarece sunt deseori conștienți de probleme localizate, cum ar fi capacitatea de transport redusă sau supapele parțial închise, care trebuie să fie rezolvate înainte de măsurători și analize de câmp.

Analiza consumului clienților pentru identificarea tipurilor de consum, limitările controlului și utilizarea directă împotriva indirectă – revizuirea consumului clienților se recuperează pentru a identifica categoriile de consum: rezidențiale (interioare / exterioare), comerciale, industriale, de urgență etc. identificarea presiunilor reduse în timp ce va afecta negativ porțiunile consumului de clienți, astfel încât să anuleze beneficiile potențiale ale gestionării presiunii, la nivelul în care acesta nu mai este viabil. Ar trebui revizuit un an complet de înregistrări privind consumul pentru a ține cont de variațiile sezoniere importante ale consumului de clienți.

Analiza preliminară cost-beneficiu – în acest stadiu ar trebui calculat un raport cost-beneficiu estimat inițial pentru a identifica fezabilitatea economică in scopul de a recupera pierderile în schema de gestionare a presiunii. Bazându-se aproximativ pe cunoștințele operatorului și estimările preliminare pot fi utilizate în această etapă, deoarece o analiză mai detaliată cost-beneficiu poate fi efectuată odată ce datele de teren sunt disponibile. O posibilă pierdere a veniturilor ar trebui inclusă în calcul numai dacă nu este luată în considerare sau întreprinsă conservarea apei.

Măsurarea debitului și a presiunii în câmp – dacă analiza blatului indică un potențial bun de reducere a scurgerilor prin gestionarea presiunii, trebuie efectuate măsurători de câmp. Debitul trebuie măsurat, iar zilnic, săptămânal și, atunci când este necesar, variațiile sezoniere ale cererii de apă din zonă sau DMA ar trebui să fie capturate. Presiunea ar trebui să fie înregistrată în punctul de aprovizionare către districtul potențial, în punctul mediu de zonă (AZP) și în punctul de presiune cea mai scăzută, punctul critic (CP). Aceste măsurători oferă datele necesare pentru efectuarea calculului detaliat cost-beneficiu și servesc drept bază de proiectare a schemei de gestionare a presiunii. Datele pot fi introduse în modele hidraulice sau modele specializate de gestionare a presiunii pentru a prezice rezultatele și beneficiile controlului pierderilor.

 

Identificați metodele de control (PRV-uri și altele)

Datele de câmp trebuie analizate pentru a decide cu privire la tipul de control, limitele de control și configurația dispozitivului de control. Instalația tradițională de gestionare a presiunii folosește un PRV, în serie, pe o singură alimentare de alimentare într-o zonă sau DMA, dar cu o ocolire a conductelor mai mari pentru a asigura fluxuri mai mari în condiții de urgență. Alternativ, un al doilea PRV poate fi instalat într-o locație de-a lungul graniței DMA de o parte opusă a DMA. Cel de-al doilea PRV poate fi configurat ca o alimentare „fără dormitor”, setată să se deschidă doar atunci când presiunea de ieșire scade la un nivel scăzut prestabilit, indicând o stare de flux de urgență ridicată. Odată identificate dispozitivele de control, modelarea poate ajuta la determinarea celui mai bun regim de control al presiunii pentru a obține condițiile optime de alimentare și de scurgere.

Analiză finală cost-beneficiu – Odată ce un proiect propus de gestionare a presiunii a fost asamblat, costurile estimate ale proiectului ar trebui evaluate din economiile de costuri din reducerea apei pierdute evaluate la costul de producție variabil.

Costul de producție variabil este definit ca fiind costul variabil pentru tratarea și livrarea apei. De obicei, substanțele chimice pentru tratarea apei constituie principalele componente; cu toate acestea, în cazul în care un sistem are capacitatea maximă de prelucrare, ar trebui utilizat costuri amânate sau evitate pentru construirea unei noi stații de pompare sau a unei stații de tratare. Costul de producție variabil este definit ca fiind costul variabil pentru tratarea și livrarea apei. De obicei, substanțele chimice pentru tratarea apei și a energiei sunt principalele componente; cu toate acestea, dacă un sistem se apropie de capacitatea maximă, ar trebui utilizat costuri amânate sau evitate pentru construirea unei noi stații de pompare sau a unei stații de tratare. Costul de producție variabil poate fi, de asemenea, costul cu ridicata sau o taxă de utilizare, dacă o utilitate achiziționează apă de la o altă utilitate sau, respectiv, trebuie să plătească drepturile sale de apă.

În cazul utilităților de apă care utilizează programe de conservare a apei cauzate de resurse limitate de apă și populații în creștere, economiile ar putea fi evaluate la costul de apă al clienților cu amănuntul, folosind baza pe care orice volume de scurgeri recuperate pot fi vândute noilor clienți. În plus față de economiile variabile ale costurilor de producție, utilizatorii constată că frecvențele de spargere nu sunt reduse după implementarea managementului presiunii. Acest lucru poate avea un efect dramatic asupra sustenabilității infrastructurii, prin extinderea duratei de viață a conductelor și a cisturilor de înlocuire a infrastructurilor. De asemenea, pot exista beneficii indirecte pentru gestionarea presiunii, cum ar fi amânarea costurilor de înlocuire principală a apei sau reabilitare din cauza duratei de viață extinsă a infrastructurii,

Abordări pentru gestionarea optimă a presiunii în sistemele de distribuție a apei. Există multe abordări diferite pentru a încorpora gestionarea optimă a presiunii în operațiunile de distribuție a apei.

Valvele de control. . Pompele sunt obișnuite în majoritatea sistemelor de distribuție a apei și sunt de obicei activate și dezactivate în funcție de cererea de apă a sistemului care include adesea menținerea nivelurilor adecvate de rezervor ridicate. Schemele bune de control ale pompelor includ o supapă de pornire lentă și de oprire lentă pe partea de descărcare a pompei, care inhibă crearea tranzitorilor în sistemul de distribuție, reducând astfel riscurile de scurgeri și ruperi rezultate pe conductele sistemului.

Zonele de presiune. Ca urmare a variațiilor topografiei, zonele de presiune pompate sunt stabilite pentru a asigura presiuni minime în zonele critice, în special la secțiunile rețelei de distribuție a apei la cote mai mari. Zonele de presiune reprezintă cel mai larg nivel de sectorizare, DMA-urile fiind nivelul final, în multe utilități de apă din întreaga lume. Subsectoarele, cum ar fi DMA-urile, sunt împărțite prin supapă fizică cu granițe deseori dictate de trăsături naturale sau umane, precum corpuri de apă, respectiv autostrăzi. Zonele sub presiune sunt de obicei destul de mari, cu utilități de apă de dimensiuni medii spre mari și au adesea alimentări multiple; prin urmare, acestea nu dezvoltă de obicei probleme hidraulice localizate din cauza închiderilor supapei.

Robinete de reducere a presiunii PRV-urile sunt utilizate frecvent în sistemele de distribuție a apei și în alte aplicații hidraulice. PRV-urile sunt concepute pentru a reduce automat o presiune de intrare la o presiune de ieșire mai mică desemnată și pentru a menține presiunea de ieșire constantă, în ciuda unor fluxuri variate. Acest tip de control, cunoscut sub numele de control fix de ieșire. Controlerele electronice separate sau controalele furnizate de producătorii de PRV pot fi conectate la PRV-uri pentru a oferi o gamă de funcții suplimentare de control. Deoarece topografia poate prezenta mari provocări în asigurarea presiunilor constante în multe sisteme de distribuție a apei, PRV-urile sunt extrem de eficiente în reducerea presiunilor excesive în anumite secțiuni ale unei rețele de distribuție supuse presiunilor foarte variate.

 

O notă de precauție în ceea ce privește supapele accelerate. Mulți operatori de sistem recunosc necesitatea reducerii presiunii sistemului în anumite locații din sistemele de distribuție. Nu este neobișnuit ca operatorii să accelereze sau să închidă parțial o poartă sau o valvă de tip fluture pentru a crea o pierdere de cap și a reduce presiunea. Această metodă nu este recomandată, deoarece pierderea de cap creată se va schimba pe măsură ce cererea de apă din sistem se schimbă și o uzură excesivă poate apărea pe porțile sau discul valvei. In momentul unei cereri minime de apă atunci când un sistem de distribuție are nevoie de cea mai mică presiune, presiunea va fi mai mare, iar în timpul solicitării de vârf, când sistemul de distribuție are nevoie de cea mai mare presiune pentru a cere cererea, presiunea va fi mai mică creând ceea ce este adesea denumit drept zona în sus sau districtul.

 

Mecanisme pentru controlul reducerii presiunii utilizând PRV.

Reducerea presiunii poate fi folosita în diferite maniere, fiecare având avantaje pentru anumite aplicații. Selectarea nivelului adecvat de sofisticare depinde de obicei de distribuție starea sistemului, componentele pierderii și capacitatea utilității de a menține echipamente. Trebuie să aveți grijă la dimensionarea unui PRV sau a unei alte supape de control pentru a verifica pierderea potențială a capului prin ansamblul supapei (supape de poartă, filtru, contor, control armături de supapă și conductă), mai ales când presiunea din orele de vârf este deja scăzut (așa cum se întâmplă adesea în sistemele cu capacitate hidraulică slabă sau mici sau corodate conducte) și controlul modulat este dorit numai în perioadele de vârf. Dacă nu aveți grijă, furnizarea poate fi restricționată în orele de vârf, ceea ce duce la apariția apei sau la reclamatii datorate presiunii scăzute. Următoarele sunt metodele comune de control al reducerii presiunii:

Control fix de ieșire. Aceasta este metoda tradițională de control, de obicei folosind un PRV acționat hidraulic sau o supapă de control similară. Această metodă este eficienta în zone cu caracteristici de aprovizionare uniforme, conducte cu debit bun, capacitate de transport și pierderi reduse de capat, precum și cereri de apă care nu variază foarte mult din cauza schimbărilor sezoniere. Acest tip de control este comun înuzine de apa din America de Nord; cu toate acestea, în multe dintre aplicații, sistemele tind să fie supratensionate la orele de vârf.

Modulare bazată pe timp. Capacitățile de reglare a presiunii unui PRV pot fi modificate folosind un controler electronic separat cu un cronometru intern conectat la PRV. Controlul este afectat în benzile de timp în conformitate cu profiluri de cerere. Această metodologie este foarte eficientă pentru zonele cu profiluri stabile de cerere și pierderi moderate ale capatului conductei și este de obicei utilizat unde reducerea costurilor proiectului este importantă, dar este dorita gestionarea avansată a presiunii. Regulatoarele de modulare bazate pe timp pot fi furnizate cu sau fără jurnale de date sau legături de comunicații la distanță către SCADA sau control central .

  • Unii producători conectează regulatorul la robinetul pilot al instalației PRV și modifica punctul de reglaj al valvei pilot introducând o forță împotriva forței existente a arcului pilot. Alți producători folosesc un cronometru și o supapă de solenoid pentru regruparea controlului prin piloți presetați. Acest tip de control nu este recomandat pentru utilizare ca unic mijloc de control avansat al presiunii în America de Nord ca temporizator nu va răspunde nevoilor crescute pentru fluxurile mari în caz de urgență, cum ar fi o cerere bruscă a debitului de foc ridicat. Utilizarea unui controler cu durată de timp pentru a controla a doua supapă într-o alimentare cu două supape asigură că presiunea poate fi scăzută sub cea a presiunii fixe de ieșire. În acest caz, supapa principală, dacă se află pe o modulație pe flux, asigură o alimentare suplimentară poate fi pus la dispoziție pentru cerințe de urgență, după cum este necesar.

 

Modulație dinamică bazată pe flux. Acesta este un tip de control mai eficient pentru zone cu condiții în schimbare, conducte cu capacitate de transport slabă a fluxului și pierderi notabile , cerințe considerabile de debit de incendiu și necesitatea de gestionare avansată a presiunii proactive pentru a reduce pierderile de scurgeri. Acest tip de control este implementat prin controlul presiunii de ieșire în raport cu cererea, prin conectarea unui dispozitiv de control electronic separat la o ieșire de semnal contorizată de la un debitmetru care măsoară intrarea de alimentare cu apă într-o zonă sau DMA. La fel de cererea de apă in creștere, regulatorul crește presiunea de ieșire; iar cand cererea de apa scade , regulatorul reduce presiunea de ieșire. Modularea prizei se realizează  (în setările maxime și minime prestabilite) prin modificarea forței împotriva arcului pilot hidraulic obișnuit asigurând că în cazul în care regulatorul eșuează, pilotul hidraulic de pe PRV va returna PRV-ului cea mai mare setare a presiunii hidraulice de ieșire, oferind astfel o caracteristică de siguranță. controlerul este în mod normal furnizat cu un registrator de date local și o telecomandă opțională pentru comunicații. Modulația de presiune pe flux combate efectul pierderii în sistem asigurând că punctele critice în care diametrele conductelor sunt deseori mai mici și, prin urmare, mai slabe mecanic, primesc o constantă netedă mai mică presiune.

Telecomanda nodulara

. Acest lucru este afectat de controlul presiunii de ieșire din supapă în combinație cu presiunea într-o locație îndepărtată sau un nod din zonă. Punctul critic este adesea selectat ca nod. Această metodă necesită utilizarea unei legături de comunicare pentru a transmite continuu citirea presiunii la nodul sau punctul critic către site-ul PRV. Acest lucru se poate face prin intermediul unui SCADA sistem, Sistemul global pentru tehnologia telefonică a comunicațiilor mobile sau mecanism de comunicare similar pentru a trece semnalul de presiune al punctului critic la PRV sau controler electronic. Acest tip de control este adesea afectatsupape acționate electric, hidraulice, cu diametru mai mare.

  • Analiza componentelor arată că, în multe cazuri, rețeaua cu diametru mai mic și servicii care se găsesc adesea la extremitățile sistemului – care sunt adesea și ele punctele critice – au o frecvență de rupere mai mare decât rețeaua cu diametru mai mare găsită la intrarea în majoritatea districtelor. În cazuri cu frecvențe de ruperi foarte mari rețeaua extremă, atât modul de modulare a presiunii pe flux, cât și modul de modulare a presiunii cu noduri la distanță au ca efect reducerea volumelor de pierderi reale și frecvențele de scurgeri noi.

Instalarea sistemelor de gestionare a presiunii. Robinete de reducere a presiunii au fost folosite  de mai mulți ani pentru a controla starea hidraulică a sistemelor de apă. Cu mari progrese în tehnologia de control, PRV-urile au devenit, de asemenea, unul dintre mijloacele foarte eficiente de reducere a pierderilor reale în sistemele de distribuție a apei. Pe măsură ce opțiunile de control devin mai variate, cu toate acestea, este important să se asigure dimensionarea corespunzătoare a PRVurilor și conexeiunea fata de echipamente.

Trebuie să aveți grijă atunci când selectați dimensiunile PRV sau ale supapei de control, astfel încât debitele care intra in zona sau DMA nu se încadrează sub debitul minim acceptabil pentru PRV la setările sale operaționale, după ce scurgerile au fost reduse. Trebuie menționat faptul că PRVurile de tip diafragmă ar trebui să funcționeze în mod normal între 20 și 80% procente. Dacă apar fluxuri în afara acestui interval de operare, PRV poate avea un control neregulat, cu efecte mai mari la controlul pierderilor reale. Acest lucru poate rezulta fie în costuri de întreținere PRV mai mari, fie în scurgeri mai mari. În situații cu o variație largă între condițiile de debit ridicat și scăzut, este adesea comună instalarea conductelor de bypass și un al doilea PRV în jurul supapei de control principale pentru a asigura un control hidraulic lin. Odată ce PRV-ul a fost dimensionat corespunzător, instalarea și tipul de control ar trebui să fie să fie conceput pentru a permite flexibilitate și ușurință de întreținere, asigurând că investiția va continua să plătească pe termen mediu-lung pe viitor, precum și să ofere un beneficiu pe termen scurt. Instalarea și pornirea corectă a managementului presiunii sunt, de asemenea, critice pentru succesul efortului de reducere a scurgerilor și durabilitatea rezultatelor.

Un aranjament de conducte ocolitoare sau alimentare secundară pentru a permite alimentarea primară /secundara, presupune ca PRV-ul trebuie să fie scos în mod fezabil din serviciu pentru lucrările de întreținere. Dacă scoaterea PRV din serviciu ar crește semnificativ presiunea asupra zonei de ieșire, folosind un al doilea PRV pentru a menține presiunile în timpul întreținerii urmatoarele trebuie luate în considerare :

  • Un filtru principal în PRV pentru a împiedica deșeurile să intre în PRV și să curgă
  • Un filtru secundar pe PRV pentru a proteja ansamblul pilot
  • debitmetru cu semnal de ieșire impuls adecvat (dacă este controlat modulul debitului

dorit)

  • Supapă de aer pentru eliberarea aerului din capul valvei PRV
  • Robinete cu bilă acționate manual pe conducta circuitului pilot PRV pentru o izolare ușoară
  • Robinete de poartă la conductele de alimentare, pentru izolarea rețelelor de alimentare PRV și de bypass
  • Manometre de intrare și ieșire pentru monitorizarea vizuală rapidă a intrării și ieșirii

niveluri de presiune

PRV-ul, conductele și instrumentele aferente trebuie adăpostite într-un loc sigur și uscat intr-o cameră protejată de elemente, care permite accesul sigur pentru întreținere și calibrare. PRV poate fi instalat fie pe linia principală, fie pe bypass. Cu toate acestea, proiectanții instalațiilor în curs de evoluție a managementului presiunii la nivel mondial recomandă instalarea PRV pe conducte de by-pass cu diametru mai mic pentru a furniza fluxuri de rutină, și instalarea unui al doilea PRV pe conducta principală de dimensiuni mai mari pentru a activa când necesare pentru a oferi un flux de urgență mai mare.

 

Considerație specială de proiectare pentru gestionarea optimă a presiunii.

Proiectarea zonelor gestionate sub presiune, în cadrul unei configurații DMA sau altfel, este un concept nou pentru majoritatea serviciilor de apă din America de Nord. În timp ce impacturile excesive nivelurile de presiune și tranzitorii sunt intuitive clar pentru operatorii de utilități, este comun pentru aceiași operatori trebuie să fie atenți cu privire la reducerea presiunii, temându-se că aceasta este redusă presiunile pot genera reclamații ale clienților sau pot afecta capacitatea de stingere a incendiilor. La fel de discutate în secțiunile următoare, cele mai multe dintre aceste preocupări pot fi abordate prin intr o gestionare competenta a managementului presiunii. Un astfel de proiect ar putea include o reducerea treptată a presiunii prin reducerea treptelor PRV

În ceea ce privește presiunea sistemului de distribuție a apei, cât de scăzută este prea mică? Din punct de vedere al fiabilității, Manualul M31 al AWWA, Cerințele sistemului de distribuție pentru incendiu Protecția notează: „Nu există un sistem de apă care să fie fiabil 100%.”

 

Ruptura poate avea loc în orice moment în orice parte a sistemului. „Utilitatile de apa nu ar trebui să garanteze că presiunea sau debitul vor fi furnizate. ”Cu toate acestea, din perspectiva aprovizionării de rutină, Manualul M31 afirmă, de asemenea, că „ar trebui să existe un sistem de apă conceput pentru a furniza puțină apă la 20 psi (138 kPa) ” Preocupările principale pentru utilitățile de apă în menținerea presiunii minime a apei  sunt pentru a satisface diferitele cereri de apă ale clienților, pentru a stoca presiune suficientă pentru fluxurile de stingere a incendiilor și pentru a reduce la minimum posibilitatea de dezafectare a contaminanților. Nivelul de presiune determinat să fie cerința minimă a nivelului de serviciu desemnat este în cele din urmă determinat de la caz la caz în sistemele individuale de distribuție. Prin evaluarea cu atenție a celor trei proiectări anterioare , este posibil să se definească limitele scăzute ale reducerii presiunii, sub care funcționarea sistemului poate fi afectată într-un fel negativ. Unele întrebări comune ridicate de managerii serviciilor de apă în evaluarea gestionării presiunii sunt :

 

  • Va exista o capacitate adecvată de curgere a apei in caz de foc în zona de presiune? Furnizarea de apa adecvată pentru combaterea incendiilor este de cea mai mare importanță.Procesul de proiectare ar trebui să includă o revizuire atentă a tipurilor de clădiri și a riscurilor potențiale de incendiu existente în zonă, precum și o revizuire a orientărilor naționale în domeniul incendiilor predominante,cum ar fi cei de la Asociația Națională pentru Protecția împotriva Incendiilor ,coduri de siguranță pentru clădiri sau incendii provinciale sau locale care se aplică. Proiectarea unui DMA sau zona gestionată prin presiune poate oferi oportunitatea operatorilor de utilități analizați în detaliu riscurile de incendiu pentr prima dată în mulți ani datele privind presiunea și debitul corespunzătoare trebuie colectate pentru a descoperi hidraulica Condiții. Deoarece alimentarea cu apă de rutină într-un sistem de distribuție a scurgerilor scăzute ntâlnește fluxuri relativ scăzute, iar fluxurile de incendiu sunt în general destul de mari, cele mai multe o abordare comună și eficientă a proiectării constă în includerea mai multor furaje controlate de

PRVs. O alimentare mai mare poate fi instalată pentru a asigura fluxuri mari. Acest PRV este normal închis, dar se va deschide când presiunea de ieșire scade sub un „declanșator” setat.

 

  • Din perspectiva proiectării, în cazul în care există o capacitate adecvată de curgere a apei prin reteaua de distributie in caz de incendiu,atunci o capacitate adecvată a debitului de foc poate fi concepută în noua configurație de asemenea. Este doar o funcție de aplicare a unei cercetări bune (a riscurilor de incendiu și reglementări), adunând suficiente date hidraulice și combinandu-le cu o proiectare bună a ingineriei zonei gestionate sub presiune.

 

  • Clienții vor consuma mai puțină apă la presiuni reduse, reducând astfel veniturile?

În primul rând, este important să înțelegem relațiile consum – presiune. În al doilea rând,

dacă conservarea apei este un obiectiv al utilității apei, gestionarea presiunii

poate fi adaptata pentru a ajuta acest obiectiv. Urmează o discuție despre aceste două puncte:

– Relația consum și presiune. În clădirile rezidențiale, mai mult de jumătate din consum rezultă din utilizări volumetrice;adică umplerea cu apa a unui rezervor sau un bazin cu un volum fix astfel încât aceasi cantitate de apă este consumată, indiferent de presiunea sistemului. toalete,mașinile de spălat, căzile și alte bazine sunt utilizări comune volumetrice. Prin urmare, volumurile obtinute prin reducerea de presiune a clientilor sunt, de obicei, aproape la fel de semnificative ca cele percepute. Unde în aer liber utilizarea apei pentru irigare este o parte semnificativă a consumului, a presiunii, reducerea poate avea un impact asupra veniturilor. Cu toate acestea, utilități cu un nivel ridicat de consum exterior sunt deseori localizate în zone în care apa nu este o resursă abundentă și reduceri ale utilizării irigațiilor pot fi considerate o măsura de conservare dorită care se potrivește cu o formă adecvată structurii ratei apei până la impacturi moderate asupra fluxului de venituri.

– Multe servicii de apă din America de Nord dezvoltă conservarea apei programate și adaptează frecvent ratele de apă specifice ca parte a efortului.Costul acestor programe include costul veniturilor pierdute, care este de obicei mai mic decât costul dezvoltării de noi resurse de apă și infrastructura de aprovizionare. Gestionarea presiunii poate ajuta clar un program de conservare a apei ,prin reducerea pierderilor din distribuție și consum direct de apa.  Exemple de influență sub presiune, nonvolumetrice utilizarea rezidențială include dușuri, mașini de spălat vase și utilizarea chiuvetei care nu implică umplerea unui bazin. Pentru utilitățile de apă cu resurse de apă limitate și programe de conservare a apei, gestionarea presiunii poate servi drept instrument eficient pentru a ajuta la reducerea cererii de apă.

 

Fiabilitatea hidraulică va suferi în zonele gestionate de presiune? Dacă o fiabilitate bună există într-o zonă „deschisă” a unui sistem de distribuție a apei, o fiabilitate adecvată poate fi proiectata în configurația gestionată prin presiune. De obicei, un flux primar este necesar pentru o distributie normala a apei . Acest oferă fluxuri de rutină însoțite de un flux de urgență mai mare ar trebui să fie adecvat în majoritatea aplicațiilor. O a doua alimentare de urgență (trei feed-uri în total) poate fi adăugate dacă circumstanțele o impun. O suplimentare de urgenta cu apa poate fi adăugata în mod similar, dacă este necesar, dar fiecare feed suplimentar necesită un debitmetru suplimentar, un PRV și o complexitate crescută în design. Dacă se pare că multe alimente sunt necesare pentru a furniza în mod adecvat un zonă particulară, poate dimensiunea propusă a zonei este prea mare, iar zona poate fi segmentata în două sau mai multe zone. Gestionarea presiunii si a reducerii presiunilor trebuiesc proiectate cu atenție atunci când se aplică pe zone mari ce includ rezervoarele sau rezervoarele sau rețelele de transport care sunt responsabile pentru transportul apei dintr-o parte a sistemului în alta. Un calibrator de model hidraulic este recomandat pentru modelarea efectelor reducerii presiunii privind capacitatea sistemului de a transporta apa dintr-un punct în altul și pentru umplerea rezervorului de stocare. Modelele hidraulice pot fi utilizate pentru a prezice funcționarea oricărei zone înainte de a fi folosita.

 

Poate fi menținută o bună circulație și calitate a apei în presiunea gestionată in  configurare? Calitatea apei în orice sistem de distribuție poate fi afectată de a o varietate de factori, inclusiv calitatea apei care iese din stația de epurare, conducte materiale, starea infrastructurii, starea supapei, debit modele și viteze, cifra de consum a rezervorului, utilizarea programelor de spălare,și alte condiții. O zonă gestionată prin presiune poate adăuga îngrijorări, deoarece crearea unei zone sau DMA necesită închidere de valve și crearea de limite și reducerea scurgerii duce la viteze mai mici. În general, calitatea apei ar putea suferi din cauza problemelor de circulație slabă . Probleme care ar putea fi întâlnite includ apă roșie, ruginită, în conducta feroasă neliniată (fonta este obișnuită), pierderea rezidurilor de clor adecvate, creșterea bacteriilor, precum și alte impacte. Mulți parametri ai calității apei sunt dependenti de temperatura; o calitate bună poate fi menținută în lunile răcoroase ale anului dar poate suferi în lunile călduroase de vară. Datele privind calitatea apei ar trebui, prin urmare, adunate la diferite perioade de-a lungul anului pentru a determina gama variației calității apei în setarea DMA

 

Fiecare configurație DMA trebuie evaluată de la caz la caz.Cu toate acestea, se pot face mai multe măsuri generale pentru a asigura calitatea apei este inclus ca factor primar în proiectarea și funcționarea presiunii zona administrată. În primul rând, operatorul de utilități ar trebui să adune probe de apă de bază  și testează parametrii reprezentanți ai calității apei în timpul datelor inițiale faza de culegere a proiectului. Eșantionarea poate include măsuri de colectare clor rezidual de-a lungul graniței DMA, atât în ​​interiorul cât și în afara DMA. În plus, trebuie selectate mai multe site-uri cheie și o varietate de calitate a apei parametrii adunați, incluzând bacteriile, turbiditatea, conținutul de metale și altele parametrii colectați de obicei de utilitatea apei în sistemul său de distribuție

Un site cheie este o locație cea mai îndepărtată de sursa de aprovizionare primară. O alta ar putea fi o locație cu viteză scăzută a apei sau vârstă mare a apei. Dacă probleme există în sistemul de distribuție înainte de gestionarea presiunii, poate exista o oportunitate de  îmbunătățire a calității apei în proiectarea managementului presiunii . Dacă există o calitate bună a apei în sistemul deschis, urmatoarea testare ar trebui să fie efectuată după ce managementul presiunii este implementat pentru a determina dacă au apărut efecte noi asupra calității apei după instalarea instalației in zona gestionată de presiune.

Pașii pe care trebuie să-i adoptați pentru a minimiza problemele legate de calitatea apei pot include configurarea limitelor astfel încât să se reducă la minimum numărul de capete. Încercați să va asigurați că există o conductă cu diametru mai mare care să servească drept „coloană vertebrală” de alimentare a partii centrale a zonei. Atenție la buzunarele de grilă cu viteze foarte mici. Un program de înroșire poate fi luat în considerare dacă problemele de calitate a apei sunt persistente. Țevi de scurgere cu diametru mic pot fi instalate ca o ocolire în jurul uneia sau mai multor valve de limitare pentru a elimina punctele de impas, desi acest lucru are un impact asupra responsabilitatii întrucât o parte a fluxului nemăsurat părăsește zona. Atâta timp cât se acordă suficienta atentie calitatii apei în toate etapele proiectului – planificare, proiectare și implementare – calitatea apei este capabilă să fie gestionată la fel cum este într-un an un sistem de distribuție deschis. Cititorul este, de asemenea, trimis la discuția din secțiunea Considerații de planificare DMA.

 

Rezumarea managementului presiunii. Managementul presiunii pentru controlul real al pierderilor și viabilitatea infrastructurii este una dintre cele mai eficiente inovații în sistemele de distributie a apei din ultimele decenii..Odata ce relația presiune-scurgere este înțeleasă, devine clar că numai detectarea scurgerii nu prevede o strategie completă de gestionare a scurgerilor. Localizarea si repararea scurgerilor existente este o funcție esențială în strategia de gestionare a , prevenirea scurgerilor este poate cea mai critică componentă în susținerea unei pierderi scăzute in sistemul de distribuție a apei. Instalarea competentă a materialelor de conducte de înaltă calitate, instalarea sau înlocuirea unei rețele de apă sau reabilitarea conductelor existente cu cele structurale sunt cele mai bune mijloace pe termen lung pentru a preveni scurgerile. In orice caz, acestea sunt cele mai costisitoare și cele mai solicitante opțiuni disponibile pentru utilitatile de apa . Gestionarea presiunii este, însă, un mod rentabil de a preveni noile scurgeri pentru sistemele de conducte existente, îmbătrânite, în special pentru că poate fi aplicat pe secțiuni din sistemul de distribuție în intervalul de 10-30 de mile de conductă într-o singură aplicație, care este un interval tipic de dimensiuni pentru majoritatea DMA-urilor. Și în prezent, majoritatea operatorilor de servicii de apă sunt provocați să mențină sistemele de distribuție învechită, cu capacitatea de a reînnoi doar o mică parte din sistemul lor. Evaluarea potențialului de gestionare a presiunii poate fi o componentă extrem de eficientă a strategiei de gestionare a scurgerilor și a apei ,utilitățile ar trebui să efectueze cel puțin o evaluare preliminară a acestui potențial.

 

Reabilitare și reînnoire infrastructură

Chiar și cea mai bună conductă de distribuție a apei și infrastructura isi deservește în cele din urmă scopul si necesită reabilitare sau înlocuire dacă va continua să ofere servicii fiabile. În gestionarea pierderilor de apă și menținerea infrastructurii, administratorii de utilități de apă se pot strădui să se asigure că activele infrastructurii sunt menținute pentru a-și atinge durata de viață maximă. Numai atunci este optimizat ciclul de viață al activelor. furnizarea echilibrului adecvat de funcții eficiente de control al pierderilor de apă ale controlului activ al scurgerilor, gestionării presiunii și reparațiilor optimizate vor prelungi durata de viață a elementelor de conducte la gama lor finală.

Există multe opțiuni pentru reabilitarea și reînnoirea activelor sistemului de distribuție a apei, iar tehnologia avansează rapid în acest domeniu. O discuție detaliată a acestor metode este dincolo de domeniul de aplicare al acestei publicații; cu toate acestea, AWWA oferă îndrumări excelente privind întreținerea infrastructurii pe termen lung printr-o varietate de publicații din seria sa Manual de practică. Cititorului ii este menționat:

  • Țeavă de presiune din beton
  • Țeavă de apă din oțel
  • Țeavă PVC
  • Coroziune externă
  • Reabilitarea rețelelor de apă
  • Țevi și armături ductile-fier
  • Proiectare conductă din fibră de sticlă
  • Proiectare și instalare de conducte PE

 

 

  • Înlocuirea și multe tehnici de reabilitare structurală creează noi elemente ale conductelor. Deși acest lucru este în cele din urmă necesar pentru toate activele conductelor, acesta este, de asemenea, cel mai cuprinzător, mai costisitor și implicat din toate opțiunile de gestionare a conductelor. Prin urmare, ar trebui depuse toate eforturile pentru extinderea duratei de viață a conductelor la nivelul final înainte de reînnoirea acesteia.
  • Tehnologiile fără șanț includ astăzi căptușeala cu garnituri structurale și semistructurale, spargerea conductelor, căptușeala întărită și o varietate de match-uri similare. Avantajele principale ale metodelor fără șanț includ mai puține excavații și perturbări subterane. De asemenea, deoarece conducta existentă este reabilitată în loc, există mai puține conflicte cu utilitățile învecinate, spre deosebire de înlocuirea conductelor, care necesită, de obicei, instalarea conductelor într-o nouă locație în stradă sau în dreapta, în timp ce conducta existentă este abandonată în loc .
  • Multe utilități de apă consideră înlocuirea principală a apei drept cheia reducerii pierderilor de apă; Cu toate acestea, trebuie menționat că, în multe cazuri, volumele anuale mai mari de pierderi reale sunt adesea recuperate prin intermediul programelor de înlocuire a conductelor de conectare a serviciilor clienților decât înlocuirea principală. Analiza componentelor va indica unde se pot recupera volumele mari de pierderi reale.

 

Reabilitarea și reînnoirea constituie unul dintre cei patru piloni pentru controlul cu succes al pierderilor reale din utilitățile de apă și este esențial faptul că utilitățile de apă au dat un program să-și reînnoiască infrastructura pe măsură ce ajunge la sfârșitul duratei de viață.

VIP